Orientador: Wanderley José de Melo / Banca: Miralda Bueno de Paula / Banca: Mara Cristina Pessôa da Cruz / Banca: Janice Guedes de Carvalho / Banca: Itamar Andrioli / Resumo: A adição ao solo de resíduos oriundos dos processos de tratamento de água e esgotos tem sido feita como uma alternativa para minimizar os problemas de poluição ambiental, paralelamente à busca de uma maneira mais econômica de descartar este material. Entretanto, devido à possibilidade de presença de metais pesados, sua adição continuada ao solo deve ser avaliada com cuidado, considerandose os riscos de contaminação. No presente estudo objetivou-se, especificamente, determinar os teores dos metais Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn e Ni em dois Latossolos (um LVd e um LVef) no nono ano de experimentação com doses de lodo de esgoto (0, 45, 90 e 127,5 Mg ha-1); determinar os teores destes metais nas raízes, colmos, folhas, grãos e sabugos de milho pelo método USEPA 3050B e pelos extratores Mehlich-1 e DTPA e determinar a atividade das enzimas amilases, proteases e arilsulfatases como indicadores da qualidade bioquímica do solo, correlacionando-as com a produtividade das plantas de milho. Os resultados mostraram que, de maneira geral, os teores dos metais pesados nos solos extraídos pelo método 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) foram encontrados em maiores quantidades no LVef e esse mesmo método, não detectou todos os metais em todas as partes das plantas de milho. Comparando-se os métodos Mehlich-1 e DTPA, o primeiro extraiu maiores quantidades do que o segundo. A atividade enzimática do solo foi crescente com a adição de lodo de esgoto, reduzindose a partir do tratamento 90 Mg ha-1 em ambos os solos, à exceção das proteases no LVef. Não foram observadas correlações significativas entre a produtividade do milho e a atividade de todas as enzimas, à exceção das proteases no LVd, o que não permitiu considerar esses parâmetros como bons indicadores da qualidade do solo. / Abstract: The deriving residues soil addition from water and sewers treatment processes has been made as an alternative to minimize the problems environmental pollution, simultaneously to the search in a more economic way to discard this material. However, due to possibility of heavy metals presence, its soil continued addition has must to be care, evaluating the contamination risks. The objective of the present work was evaluated Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Mn and Ni the metals contents in two Oxisols (LVd and LVef) in the nineth year experimentation with doses of sewage sludge (0, 45, 90 and 127,5 Mg ha-1); to determine of these heavy metals contents in the root, stalk, leafs, grains and corncob of corn by USEPA 3050B method and Mehlich-1 and DTPA extractors and to determine the amylases, proteases and arylsulphatases enzyme activities as biochemist soil quality indicator, correlating them with the productivity of the corn plants. The results had shown that, in general way, the heavy metals contents on soil extracted by 3050 B (HNO3 + H2O2 + HCl) method had been found in bigger amounts in the LVef and this did not detect all the metals in all the parts of the maize plants. Comparing the Mehlich-1 and DTPA methods, the first one it extracted greaters amounts of heavy metals. The enzymatic activity do was increasing with the addition of sewage sludge, reducing to treatment 90 Mg ha-1 in both soils, except proteases activity in LVef. Significant correlations between the productivity of the corn and the activity of all had not been observed the enzymes, except proteases activity in the LVd, what it did not allow to adopt these parameters as good soil quality indicators. / Doutor

Orientador: Ely Nahas / Banca: Wanderley José de Melo / Banca: Brigitte Jonefine Feigh / Resumo: A mineralização da matéria orgânica do solo pode ser compreendida como o processo de degradação de compostos orgânicos por resíduos de culturas e outros materiais orgânicos adicionados no solo. O efeito da mineralização em diferentes ecossistemas e tipos de solos é uma oportunidade para avaliar mudanças nas variáveis microbiológicas e químicas do solo. Nesse trabalho, foi avaliado o efeito da mineralização da matéria orgânica do solo em duas situações: experimento: (1) em diferentes ecossistemas e (2) - em dois solos adicionados de folha e caule de soja. Experimento 1- O objetivo desse trabalho foi quantificar a mineralização da matéria orgânica nos ecossistemas de floresta natural, pastagem e cultura anual na atividade microbiana do solo. As amostras de solo foram coletadas nas áreas de floresta, pastagem e cultura anual (milho), nas profundidades de 0 -10, 10 - 20 e 20 - 40 cm. O carbono da biomassa microbiana (CBM), atividade respiratória microbiana (ARM) e o potencial de nitrificação (PN) foram determinados. Carbono orgânico total (COT), carbono solúvel (CS), ácido húmico (AH) e fúlvico (AF) e a taxa de humificação (TH) e grau de humificação (GH) também foram determinados. O modelo estatístico usado foi o de parcelas subdvididas (fator 1: ecossistemas e fator 2: profundidade) com quatro repetições. No inverno, os teores de COT e CS foram maiores no solo de floresta que no de pastagem e cultura anual de acordo com a ordem: floresta>pastagem>cultura anual e no verão prevaleceu floresta=pastagem>cultura anual. Os teores de AH e AF variaram no inverno e verão de acordo com a ordem floresta>pastagem=cultura anual. O CBM no inverno não foi influenciado pelos ecossistemas e no verão apenas o ecossistema com cultura anual apresentou menor teor de CBM. A ARM foi maior no solo sob pastagem que em solo de floresta e cultura anual, porém... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Soil organic matter mineralization can be understood as a process of degradation of organic compounds from crop residues and other organic material added into the soil. The effect of mineralization in different ecosystems and soil types is an opportunity to assess changes in microbiological and chemical variables of soil. The effect of soil organic matter mineralization was evaluated in two experiments: (1) in different ecosystems; and (2) - in two soils added with leaves and stems of soybean. Experiment 1 - the objective of this study was to quantify the mineralization of organic matter from different ecosystems including natural forest, pasture and annual crop on soil microbial activity. Soil samples were collected from areas of forest, pasture and maize, at depths of 0 -10, 10 - 20 and 20 - 40 cm. The microbial biomass carbon (MBC) contents and the activities of microbial respiratory (MRA), potential nitrification (PN) were determined. Total organic carbon (TOC), dissoLVefd carbon (CS), humic acid (HA) and fulvic (FA) contents and humification rate (TH) and degree of humification (GH) were also determined. The statistical model used was a split plot (factor 1: ecosystem and factor 2: depth) with four replicates. In winter, the TOC and CS contents were higher in the forest soil than in the pasture and annual crop soil and decreased in the following order: forest> pasture> annual crop. in the summer, the relationship was the following: forest =pasture> annual crop. The HA and FA contents varied in winter and summer in the order forest>grassland=annual crop. The CBM content was not influenced by ecosystems in winter and in summer the lowest CBM amount was showed in annual crop. ARM was higher in pasture soil than in forest soil and annual crop, however, the NP was highest in forest soil. The chemical and biological attributes decreased with soil depth, except the rate and degree... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Iron/Manganese superoxide dismutases (Fe/Mn-SODs) are metalloenzymes with highly conserved protein folds, active sites, and dimer interfaces. They protect cells against oxidative stress by catalyzing the conversion of the cytotoxic free radical superoxide to molecular oxygen and hydrogen peroxide. The majority are highly specific for the type of metal (iron or manganese) present within the active site. However, there are many key aspects of metal specificity and catalytic activity that lack a structural explanation. Computational analyses suggested that several residues are important for fine-tuning the redox potential of the metal in the active site and thereby the catalytic activity. The main objective of this thesis is to evaluate the influence of several point mutations (M27V, G73A, H75I, L80F, D150G and Q172D) and one double mutation (Q149G+G74Q)) in terms of metal specificity, catalytic activity and three-dimensional structure using the superoxide dismutase from Trichoderma reesei (TrSOD) as a model system. The corresponding genes were cloned, expressed and the resulting proteins characterized by X-ray crystallography, electron paramagnetic resonance (EPR), atomic absorption spectroscopy (AAS), dynamic light scattering (DLS) and their enzymatic activity determined. The native protein was shown to be able to use either Mn or Fe (5000 units/mg and 500 units/mg, respectively) for catalysis suggesting it to be properly classified as cambialistic. Structures for native TrSOD and the Mn-G73A, Fe-H75I, Mn-L80F, Fe-D150G and Fe-M27V, Mn-M27V mutants were solved at 2.3 Å, 2.0 Å, 2.03 Å, 2.0 Å, 1.85 Å, 1.4 Å and 1.6 Å resolution, respectively. The H75I, L80F and M27V mutations are easily accommodated by small local structural changes to the three-dimensional structure. On the other hand, the G73A mutation destabilize one of the dimer-dimer interfaces of the tetramer making it possible for two distorted tetramers to interact forming an octamer. This enzyme also lost all catalytic activity probably due to resulting exposure of the active site consistent with the observation of a sixth ligand (solvent molecule) bound to the metal in one subunit. The D150G mutant remained tetrameric but with reduced symmetry related to the rearrangement of the last helix (H9). Our results show that a large impact on activity and oligomerization of TrSOD can be generated by a single amino acids substitution in some cases and provide some insights into our understanding of the structural details associated with the metal ion specificity and oligomerization in superoxide dismutases. / Superóxido dismutases de ferro e manganês (Fe/Mn-SODs) são metaloenzimas com enovelamentos, sítios ativos e interfaces diméricas altamente conservados. Estas enzimas protegem as células contra o estresse oxidativo pela conversão do ânion superóxido em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio. A maioria são altamente específicas pelo tipo de metal (ferro ou manganês) presente no sítio ativo. Entretanto, existem vários aspectos críticos sobre a especificidade pelo metal e da atividade catalítica que ainda não foram explicados em termos estruturais. Análises computacionais sugerem que vários resíduos são importantes para o ajuste do potencial redox do metal no sitio ativo e, portanto, a atividade catalítica. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a influência de mutações simples (TrSOD) (M27V, G73A, H75I, L80F, D150G e Q172D) e dupla (Q149G + G74Q) em superóxido dismutases de Trichoderma reesei em termos de especificidade pelo metal, atividade catalítica e estrutura. Os genes correspondentes foram clonados, expressos e as proteínas resultantes caracterizadas por cristalografia de raios-X, ressonância paramagnética electrónica (EPR), espectroscopia de absorção atómica (AAS), dispersão de luz dinâmica (DLS), e a atividade enzimática foi determinada. Foi mostrado que a proteína nativa é capaz de usar tanto Mn quanto Fe (5000units/mg e 500units/mg, respectivamente) para catálise sugerindo que deveria ser a classificada como enzima cambialistica. Estruturas da enzima nativa e mutantes (Mn-G73A, Fe-H75I, Mn-L80F, Fe-D150G, Fe-M27V e Mn-M27V) foram resolvidas a resoluções de 2.3 Å, 2.0 Å, 2.03 Å, 2.0 Å, 1.85 Å, 1.4 Å e 1.6 Å respetivamente. As mutações H75I, L80F e M27V são acomodadas facilmente por reajustes locais na estrutura tridimensional. Por outro lado, a mutação G73A desestabiliza uma das interfaces dímero-dímero do tetrâmero levando à formação de um octâmero feito por dois tetrâmeros distorcidos. Esta enzima também perde atividade provavelmente devido a um aumento na acessibilidade do sítio ativo, coerente com a observação de um sexto ligante (molécula de solvente) coordenando o metal em uma das subunidades. O mutante D150G continuou tetramérica mas com simetria reduzida relacionado com o rearranjo da última hélice (H9). Estes resultados mostram que, em alguns casos, uma mutação simples pode ter um impacto significativo no estado oligomérico e atividade catalítica da proteína TrSOD e fornece conhecimentos para a nossa compreensão dos detalhes estruturais associados com a especificidade de íons metálicos e oligomerização em superóxido dismutases.

Malassezia spp. são fungos lipofílicos, reconhecidos há mais de cem anos como membros da microbiota cutânea normal humana, bem como agentes de doenças dermatológicas. Desde 1980, são relatados como causadores de infecções sistêmicas oportunistas. Estas leveduras são frequentemente encontradas em uma grande variedade de animais homeotérmicos, e sua ampla distribuição no meio ambiente agora está sendo explorada através de técnicas moleculares e bioquímicas. O enfoque deste estudo foi a espécie não lipido-dependente Malassezia pachydermatis, e a sua caracterização através do perfil enzimático pelo sistema Api-Zym®. Deste modo, utilizaram-se 30 amostras de M. pachydermatis isoladas de cães, com e sem sinais clínicos, identificadas pela técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). As amostras foram cultivadas em meio de Dixon modificado, incubadas a 37°C durante 48 horas, para posterior quantificação através de espectrofotometria. Um inóculo de 65 μl foi colocado em cada orifício do kit comercial de verificação enzimática e, após, incubado a 37ºC por 4 horas. Os resultados foram obtidos através da leitura visual e interpretação das titulações por escalas pré-determinadas, também foram avaliadas as reações através de “escaneamento” eletrônico. Todos os testes foram realizados em triplicata. Os resultados demonstraram a atividade de enzimas específicas pertencentes ao grupo das peptídeo hidrolases (100%), fosfohidrolases (98,3%) e éster hidrolases (91,6%), enquanto que as enzimas α-galactosidase, β-galactosidase, β-glicuronidase, α-manosidase e α-fucosidase caracterizaram 10% de todos os isolados. Além disso, não se comprovou a viabilidade do sistema utilizado no estudo para a caracterização enzimática da levedura. / Malassezia spp. are lipophilic fungi, which have been recognised for over a century as members of the normal human cutaneous flora, and also as agents of certain skin diseases. In addition, since the 1980s, they have been reported as causing opportunistic systemic infections. These yeasts have frequently been found on a diverse range of other warm-blooded animals, and their wider distribution in nature is now being explored using molecular techniques. The focus of the present study was the species no lipid-dependent Malassezia pachydermatis, and its characterization through the enzymatic profile by the Api-Zym® system. Then 30 isolated samples of dogs had been used, with and without clinical signals, identified by the technique of Polymerase Chain Reaction (PCR). The samples were cultivated into Dixon’s modified medium, incubated at 37°C during 48 hours, for posterior quantification through spectrophotometry. An inocula of 65 μl was placed in each microwell of the commercial kit of enzymatic verification and, after, it was incubated at 37ºC for 4h. The results were obtained through the visual reading and interpretation of the titulations by predetermined scales, it were also evaluated the reactions through electronic scanning. All the tests were performed in triplicate. The results demonstrated the activity of specific enzymes pertaining to the group of the peptide hydrolases (100%), phosphohydrolases (98,3%) and ester hydrolases (91,6%), while the enzymes α-galactosidase, β-galactosidase, β-glucuronidase, α-mannosidase and α-fucosidase characterized 10% off all the isolates. Moreover, it was not proven the viability of the system used in the study for the enzymatic characterization of the yeast.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-12-14T16:21:21Z No. of bitstreams: 1 Andrezza Emanuella Oliveira Silva.pdf: 862075 bytes, checksum: 15d487fa5144ad472d4d4b80a22fe958 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-14T16:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrezza Emanuella Oliveira Silva.pdf: 862075 bytes, checksum: 15d487fa5144ad472d4d4b80a22fe958 (MD5) Previous issue date: 2014-01-13 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Biochemical attributes play a very important role in biogeochemical cycles of elements, which is essential for the survival of living beings. Thus, knowledge about the enzymatic activity contribute to assess the quality of the use or soil management. This study aimed to 1. determine the activity of the enzymes involved in phosphorus, sulfur and nitrogen cycle in the surface layers of soil in areas at different times of stages of forest regeneration in the city of Forest-PE and 2. evaluate the enzymatic activities in the Cambisol, Planosol and Oxisol profile, up to 1m deep, in areas under forest regeneration stages. In a homogeneous solo track, six areas were selected according to the cutting times of caatinga vegetation of forest management established for each area: C-18: vegetation regeneration for 18 years; P-13: 13 years ago; L-12: 12 years ago; 9- C: 9 years ago; C- 7: 7 years ago and L- 4: 4 years ago. In six areas, samples were taken at depths of 0-5, 5-15 and 15-30 cm for the evaluation of enzymes acid and alkaline phosphatase, arylsulfatase and urease. These six areas studied, three of these (P-13, C-9 and L-4) were open profiles and samples collected at depths 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 and 80-100 cm for evaluation of the parameters described above. Biochemical parameters were sensitive in detecting changes in soil quality in tropical dry forest. The activities of enzymes acid and alkaline phosphatase, arylsulfatase and urease decreased with increasing soil depth. The Planosol was the profile that showed higher enzyme activities, at all depths, for acid and alkaline phosphatase enzymes. / Os atributos bioquímicos desempenham um papel muito importante nos ciclos biogeoquímicos dos elementos, sendo este fundamental para a sobrevivência dos seres vivos. Dessa maneira, o conhecimento sobre a atividade enzimática contribuem para avaliar a qualidade quanto ao uso e manejo do solo. Este estudo teve como objetivos 1. determinar a atividade enzimática das enzimas envolvidas no ciclo do fósforo, do enxofre e do nitrogênio nas camadas superficiais de solos em áreas sob diferentes tempos de estágios de regeneração florestal, no município de Floresta-PE e, 2. avaliar as atividades enzimáticas no perfil de um Cambissolo, Planossolo e Latossolo, até 1m de profundidade, em áreas sob estágios de regeneração florestal. Em uma faixa homogênea de solo, foram selecionadas seis áreas de acordo com as épocas de corte da vegetação de caatinga do manejo florestal estabelecido para cada área: C-18: vegetação em regeneração há 18 anos; P-13: há 13 anos; L-12: há 12 anos; C-9: há 9 anos; C-7: há 7 anos e L-4: há 4 anos. Nas seis áreas foram retiradas amostras nas profundidades de solo de 0-5, 5-15 e 15-30 cm, para a avaliação das enzimas fosfatase ácida e alcalina, arilsulfatase e urease. Dessas seis áreas estudadas, três destas (P-13, C-9 e L-4) foram abertos perfis e coletadas amostras nas profundidades 0-5, 5-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm para avaliação dos parâmetros descritos anteriormente. Os atributos bioquímicos foram sensíveis em detectar mudanças na qualidade do solo na floresta tropical seca. As atividades das enzimas fosfatase ácida e alcalina, arilsulfatase e urease diminuiram com o aumento da profundidade do solo. O planossolo foi o perfil que apresentou maiores atividades enzimáticas, em todas as profundidades, para as enzimas fosfatase ácida e alcalina.

Orientador: Francisco Maugeri Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peixoto_AbraaoBrito_M.pdf: 2917750 bytes, checksum: 29760331e4f1d1b092f62811a8190fa9 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Leveduras têm sido pouco estudadas na produção de amilases, celulases e gomas. As amilases podem ser utilizadas tanto na indústria de alimentos quanto na farmacêutica e química. Cada aplicação requer uma peculiaridade quanto à especificidade, estabilidade, temperatura e pH. Fungos e bactérias são as fontes mais comuns de _-amilase para uso comercial e para a pesquisa científica. As enzimas envolvidas na degradação da celulose são denominadas ¿complexo celulase¿. A aplicação de celulases produzidas por via microbiana em indústrias de papel e celulose pode viabilizar uma redução significativa do impacto ecológico promovido por este tipo de indústria. Gomas são polissacarídeos de alto peso molecular de origem vegetal ou microbiana que podem ser dissolvidos ou dispersados em água. Estes polissacarídeos desempenham papel importante como componente da maioria dos alimentos, uma vez que podem alterar expressivamente as propriedades reológicas de fluidos. Neste experimento foram selecionadas cepas de leveduras selvagens coletadas na Floresta Amazônica, Pantanal, Mata Atlântica e Cerrado capazes de produzir as enzimas dos complexos amilase e celulase (CMCase - carboximetilcelulase, celobiase e FPase ¿ atividade em papel de filtro) e, ainda, gomas. Em primeira instância, realizou-se uma triagem com verificação da capacidade produtiva das enzimas e gomas em meio sólido. Numa segunda etapa, as leveduras selecionadas do processo de triagem foram submetidas à produção das enzimas ainda em meios sólidos, com determinação da atividade. As cepas que produziram enzimas com maior atividade em meios sólidos foram também testadas em meios líquidos sob agitação de 150 rpm em temperatura controlada de 30 °C por 96 h para produção de amilases e 120 ou 240 h para produção de celulases. As leveduras potencialmente produtoras de gomas foram selecionadas comparando-se a similaridade das colônias com as da bactéria Xanthomonas campestris em meio de cultura seletivo. Das 390 cepas testadas no processo de triagem, foram selecionadas 45 cepas, consideradas potencialmente produtoras de amilases (12,31 %); 84 (21,54 %), produtoras de CMCase; 46 (11,79 %), produtoras de celulases e 35 (8,97 %), produtoras de gomas. Entre as leveduras previamente selecionadas como produtoras de enzimas em meio sólido, foram escolhidas 5 cepas produtoras de amilases e 15 produtoras de celulases para o estudo de produção de enzimas em frascos agitados. A levedura AAO15, coletada na região do Cerrado foi selecionada como maior produtora de amilase, sendo que a enzima apresentou maior atividade a 60 °C. Quanto à produção de celulases, se destacaram as cepas AQ6 na produção de CMCase e celobiase e AY7 na produção de FPase, coletadas na Floresta Amazônica e Mata Atlântica, respectivamente / Abstract: The production of amylases, cellulases and gums by yeasts has a great importance on different areas, however only a few studies has been found in literature. Amylases are enzymes that may be used in different areas, such as food, pharmaceutics and chemical industry. Each application requires specific conditions of specificity, stability, temperature and pH. Fungae and bacteria are most common source of a-amylase for commercial use and scientific research. The applicability of cellulase produced by microbial way on paper and cellulose industry leads to a significant reduction on environmental impact of these industries. Gums are high molecular polysaccharides from vegetal or microbial origin that may be dissolved or dispersed in water. Such polysaccharides play an important role in food formulation, once they can strongly modify rheological properties of fluids. In this study, different varieties of wild yeasts collected from various Brazilian regions were screened in order to evaluate their ability to produce amylase, cellulase and gums. A first screening was carried out to evaluate the ability of production of enzymes and gums in solid media. The enzymatic activity of the previously screened yeasts was calculated. The varieties with higher activity were tested in stirred media at 150 rpm and 30 °C for 96 hours for amylase, and 120 and 240 hours for cellulase. To evaluate the ability for gum production, yeasts with colonies similar to the ones of Xantomonas Campestris, at analogous conditions, were considered. Initial screening tested 390 varieties: 45 varieties produced amylase (12,31 %), 84 (21,54 %), produced CMCase; 46 (11,79 %), produced cellulases and 35 (8,97 %), produced gums. In solid media, 5 and 15 yeasts were selected for the study of amylase and cellulase production, respectively. Such yeasts were submitted to stirred media assays. The coded AAO15 yeast, from ¿Cerrado¿, has shown the highest amylolitic activity at 60 °C. For cellulolitic activity, coded yeast AQ6 from Amazon Forest, has shown higher CMCase and cellobiase activity, while AY7, from Mata Atlantica, has shown higher FPase activity / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Anita Jocelyne Marsaioli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_GeorgianaFeitosada_D.pdf: 5472689 bytes, checksum: ebf87f8b1352ea51e722398c81f89eda (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O principal objetivo desta tese foi investigar os processos de biodegradação do petróleo em reservatórios utilizando condições aeróbia, anaeróbia ou mista. Os experimentos de biodegradação foram adaptados a escala laboratorial, a fim de reproduzir as diferentes condições do reservatório, tendo o cuidado de selecionar os melhores parâmetros para acelerar em milhões de vezes o processo e assim avaliar a depleção dos biomarcadores em poucos meses comparado aos tempos geológicos. Isto foi obtido pelo aumento da densidade bacteriana que produziu a aceleração necessária do processo. A comparação de petróleos, um degradado naturalmente e outro em laboratório, apresentou evidências de que a reprodução do processo de biodegradação foi eficiente. A avaliação dos experimentos de biodegradação revelou que a microbiota aeróbia degrada preferencialmente n-alcanos com número par de carbonos, enquanto os anaeróbios preferem n-alcanos com número ímpar de carbono e a microbiota mista não mostra nenhuma preferência aparente. Em aerobiose, a ordem preferencial de biodegradação foi hidrocarbonetos > hopanos (com enriquecimento de 25-norhopanos) > esteranos > terpanos tricíclicos. Entre os homohopanos houve preferência pelos homólogos de maior peso molecular e a biodegradaçã de esteranos foi na ordem aaa20R >> abb 20R + abb 20S aaa 20S >> diasteranos, diminuindo com o número de carbono [C27 > C28 > C29]. Em anaerobiose a degradação preferencial foi hidrocarbonetos > esteranos > hopanos > 25-norhopanos > terpanos tricíclicos. Para os homohopanos a ordem de degradação foi diferente da observada em aerobiose com uma preferência para os homólogos de menor peso molecular e ordem de biodegradação para os esteranos foi a mesma observada em condições aeróbias. O experimento com consórcio misto revelou que a degradação em até 90 dias seguiu o padrão aeróbio e após 120 dias a situação mudou revelando características de degradação anaeróbia. A identificação dos microrganismos utilizando técnicas independente de cultivo revelou que a maioria dos microrganismos presentes nesses experimentos sao aeróbios, mas com capacidade de sobreviver em condições anaeróbias. Durante o crescimento bacteriano, houve um aumento da solubilização do petróleo através da redução da tensão superficial devido a produção de substâncias exopoliméricas (EPS), que foram avaliadas levando a identificação de surfactina, um biopolímero produzido principalmente por espécies de Bacillus. Em suma, a principal contribuição do presente trabalho foi reproduzir em laboratório, sob condições aeróbia, anaeróbia e mista, o processo de biodegradação semelhantemente aquele encontrado em reservatórios / Abstract: The main purpose of this thesis was the simulation of petroleum biodegradation processes under reservoir aerobic, anaerobic or mixed conditions. The biodegradation experiments were first adapted to the laboratory scale in order to simulate different reservoir conditions taking care to select the best parameters to accelerate million times the biodegradation process to permit the evaluation of biomarker depletion in few months instead of geological times. This goal was obtained by increasing the bacterial density which produced the required process acceleration. Comparison of naturally biodegraded and laboratory degraded petroleum provided evidence that biodegradation process mimetization was successful. Comparison of the three degradation experiments revealed that aerobic microbiota preferentially degrades even carbon number n-alkanes, anaerobic preferred odd carbon number n-alkanes and mixed did not show any preference. Under aerobiosis the degradation preference was hydrocarbons > hopanes and homohopanes (25-norhopanes enrichment) > esteranes > tricyclic terpanes. Among homohopanes higher homologs were preferencialy depleted and the steranes biodegradation preference was aaa20R >> abb 20R + abb 20S aaa 20S >> diasteranes, decreasing with the carbon number [C27 > C28 > C29]. Under anaerobiosis the depletion preference was hydrocarbons > esteranes > hopanes e homohopanes > 25-norhopanes > tricyclic terpanes. For the homohopanes the degradation order was different from observed in aerobiosis with a preference for the low molecular weight homologs. Steranes biodegradation was not sensitive to aerobic or anaerobic conditions. The mixed aerobic experiment revealed that the degradation followed the aerobic pattern until 90 days and after 120 days the pattern changed to anaerobic like degradation. The identification of the microorganisms using cultivation independent techniques revealed that most microorganisms in these experiments were aerobic but could survive under anaerobic conditions. During bacterial growth there was an increasing oil solubilization by reduction in interfacial tension due to the production of exopolymeric substances (EPS) which were evaluated leading to the identification of surfactin a biopolymer mainly produced by Bacillus species. Finally the main contribution of this research was to reproduce in the lab the reservoir biodegradation under aerobic, anaerobic and mixed conditions / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Orientador: Fernanda Paula Collares-Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:05:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Godoy_VanessaPadovani_M.pdf: 2864232 bytes, checksum: 61268e8ffc7eeb59c75d988ed5f92e08 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A farinha de trigo, além de ser amplamente utilizada em sua forma natural, pode sofrer modificações que permitem aplicações ainda mais variadas, de acordo com as necessidades tecnológicas. A inativação das enzimas presente neste cereal (alfa-amilase, lipase, lipoxigenase e peroxidase) constitui-se em um exemplo de modificação que possibilita a obtenção de matéria-prima adequada para a formulação de massa de bolo que será comercializada na forma líquida. O tratamento térmico constitui-se em um processo que pode ser utilizado para inativar estas enzimas, no entanto, as características reológicas desejadas da farinha de trigo podem ser comprometidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico na atividade enzimática e nas características reológicas da farinha de trigo e a viabilidade de sua aplicação na produção de bolo tipo inglês. Inicialmente, a farinha de trigo foi analisada quanto às suas características química, enzimática e reológicas. Para avaliar o efeito do tratamento térmico nas propriedades reológicas da farinha de trigo, foi realizado um planejamento experimental composto central rotacional 23, aplicado à Metodologia de Superfície de Resposta. As três variáveis independentes avaliadas foram: tempo e temperatura de tratamento térmico e umidade inicial da farinha. As farinhas tratadas nas condições de cada ensaio foram aplicadas em bolo tipo inglês e comparadas com a farinha sem tratamento. Foram consideradas como respostas as seguintes variáveis: (i) número de queda da farinha; (ii) peso específico da massa do bolo; (iii) volume específico do bolo; (iv) dureza instrumental do miolo do bolo e (v) cor do miolo bolo. Os resultados do planejamento experimental permitiram a obtenção de modelo para as respostas número de queda, dureza instrumental do miolo, cor L do miolo do bolo, indicando que houve diferença significativa entre os tratamentos térmicos nas faixas de variáveis independentes estudadas. Foi possível observar que os melhores resultados foram obtidos para tempo de tratamento superior a 60 minutos e temperatura superior a 160°C, podendo a umidade variar entre 13 e 18%. Dentro destas faixas, foi escolhida a condição de: (i) tempo de tratamento de 60 minutos; (ii) temperatura de 160°C e (iii) umidade de 14 %, como a mais adequada para os experimentos finais deste trabalho. A farinha tratada nestas condições, então, foi analisada, em comparação à farinha sem tratamento, quanto as suas características reológicas, atividade da peroxidase e avaliação sensorial quando aplicada novamente na produção de bolo tipo inglês. Houve redução de 25 % na atividade da peroxidase na farinha de trigo tratada e, apesar da constatação de alterações reológicas, estas não inviabilizaram a aplicação da farinha, uma vez que, os bolos foram bem aceitos sensorialmente e apresentaram boa intenção de compra pelos provadores / Abstract: Wheat flour, besides being widely used in its natural form, can undergo changes that allow more varied applications, according to the technological needs. The inactivation of enzymes present in this cereal (alpha-amylase, lipase, lipoxygenase and peroxidase) is in an example of modification that enables the achievement of adequate raw material for the formulation of cake batter that will be marketed in liquid form. The heat treatment is in a process that can be used to inactivate these enzymes, however, the desired rheological characteristics of wheat flour can be compromised. The aim of this study was to evaluate the effect of heat treatment on enzymatic activity and rheological properties of wheat flour and the feasibility of its application in the production of type English cake. Initially, the wheat flour was analyzed for their chemical characteristics, enzyme and rheological. To evaluate the effect of heat treatment on the rheological properties of wheat flour was made a central composite experimental design 23, applied to the Response Surface Methodology. The three variables were measured: time and temperature and initial moisture of the flour. Flours treated under the conditions of each test were applied in cake and compared with the untreated flour. Were considered as responses to the following variables: (i) falling number of flour, (ii) specific weight of the cake, (iii) the specific volume of cake, (iv) hardness of the crumb of the cake and (v) color crumb cake. The results of the experimental design allowed to obtain a model for the responses falling number, crumb hardness, color L crumb cake, indicating a significant difference between the thermal bands of independent variables. It was observed that the best results were obtained for treatment time exceeding 60 minutes and temperature exceeding 160 ° C, the humidity can vary between 13 and 18%. Within these bands, was chosen on condition that: (i)treatment time of 60 minutes, (ii) temperature of 160 ° C and (iii) 14% humidity, as the most suitable for the final experiments of this work. Flour treated under these conditions was then analyzed in comparison to untreated flour, as the rheological characteristics, peroxidase and sensory evaluation when applied again to produce cake. There was a 25% reduction in peroxidase activity in wheat flour treated and, despite the finding of these rheological changes did not hamper the implementation of flour, because the cakes were well presented good sensory acceptance and purchase intent by the consumers / Mestrado

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-10-06T10:55:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aline Rodrigues Gama - 2016.pdf: 2281415 bytes, checksum: a79af0203dd2a1cfd381c59e3e9d6d7b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-10-06T11:22:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aline Rodrigues Gama - 2016.pdf: 2281415 bytes, checksum: a79af0203dd2a1cfd381c59e3e9d6d7b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T11:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aline Rodrigues Gama - 2016.pdf: 2281415 bytes, checksum: a79af0203dd2a1cfd381c59e3e9d6d7b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-14 / The use of carbohydrates derived from agricultural waste is important in the industry of food, textiles, paper, detergents, animal feed and in the production of bioethanol. Some filamentous bacteria are used in the enzymatic degradation processes, such as Streptomyces thermocerradoensis I3, which was isolated from soil and this work was selected for the production of cellulases and xylanases by growing in semi-solid fermentation (SSF) in medium supplemented with wheat bran (WB) as carbon source. S. thermocerradoensis I3 it was maintained for 4 days at 37 ° C and showed a higher production of Endoglucanase (2,92 U/mL) and Xylanase (12,34 U/mL) after 72 hours of cultivation and β-glucosidase (0,023 U/mL) and FPase (2,82 U/mL) after 96 hours of cultivation. The 96-hour extract was concentrated. The enzyme present in the concentrated extract presented molecular mass of 17 kDa. It showed activity for cellulase and xylanases confirmed by zimograms and enzymatic activities. The crude extract (EB) and the concentrated extract (EC) were analyzed for pH and temperature optima for activity of cellulases and xylanases. The results showed that the highest activity of the total cellulase (FPase) was at pH 6.0 at 60 °C (EB) and pH in the range 3.0 to 6.0 at 80 °C (EC); the endoglucanase has higher activity at pH 6.0 at 55 °C (EB and EC); xylanase showed higher activity at pH 8.0 at 70 °C (EB and EC). The xylanase activity of EB and EC showed thermostability 60% after 2 hours of incubation at 60 °C and the endoglucanase activity of EB and EC remained above 50% after 4 hours of incubation at 50 °C, 60 °C and 70 °C. Qualitative analysis observed by TLC (Thin layer chromatography) showed the production of oligosaccharides and xilooligômeros from the hydrolysis of different substrates. S. thermocerradoensis I3 successfully used the WB in SSF producing enzymes that have the characteristics necessary for their industrial application. / A utilização de carboidratos oriundos dos resíduos agrícolas faz-se importante nas indústrias de alimentos, tecidos, papeis, detergentes, ração animal e ainda na produção de bioetanol. Algumas bactérias filamentosas são utilizadas nos processos de hidrólise enzimática, como Streptomyces thermocerradoensis I3, o qual foi isolado do solo e, neste trabalho, selecionado para produção de celulases e xilanases através de cultivo em fermentação semi-sólida (FSS) em Meio Mínimo suplementado com farelo de trigo (FT) como fonte de carbono. S. thermocerradoensis I3 foi cultivado por 4 dias à 37 °C e apresentou maior produção de Endoglucanase (2,92 U/mL) e Xilanase (12,34 U/mL) após 72 horas de cultivo e de β-glicosidase (0,023 U/mL) e FPase (2,82 U/mL) após 96 horas de cultivo. O extrato de 96 horas foi concentrado e a enzima presente no extrato concentrado apresentou Massa Molecular de 17 kDa. Ela apresentou atividade de celulase e xilanase, as quais foram confirmadas por zimogramas e determinação das atividades enzimáticas. O extrato bruto (EB) e o extrato concentrado (EC) foram analisados quanto ao pH e temperatura ótimos para a atividade de celulases e xilanase. Os resultados obtidos demonstraram que a maior atividade de celulases totais (FPase) foi em pH 6,0 à 60 °C (EB) e pH na faixa de 3,0 e 6,0 à 80 °C (EC); a enduglucanase apresentou maior atividade na faixa de pH 6,0 à 55 °C (EB e EC); a xilanase apresentou maior atividade em pH 8,0 à 70 °C (EB e EC). A atividade de xilanase do EB e da EC apresentou termoestabilidade de 60% após 2 horas de incubação à 60 °C e a atividade de endoglucanase do EB e do EC permaneceu acima de 50% após 4 horas de incubação à 50, 60 e 70 °C. As análises qualitativas observadas por TLC (Thin Layer Chromatography) revelaram a liberação de oligossacarídeos e xilooligômeros a partir da hidrólise de diferentes substratos. S. thermocerradoensis I3 utilizou com sucesso o FT em FSS produzindo enzimas que apresentam as características necessárias para sua aplicação industrial.

Submitted by Izabel Monteiro (izabel_22@hotmail.com) on 2016-08-03T13:35:08Z No. of bitstreams: 1 Liane Cristine Rebouças Demosthenes - Tese.pdf: 1077147 bytes, checksum: b3915a604b50db5ab23367233a0eb874 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-15T18:05:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Liane Cristine Rebouças Demosthenes - Tese.pdf: 1077147 bytes, checksum: b3915a604b50db5ab23367233a0eb874 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-08-15T18:10:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Liane Cristine Rebouças Demosthenes - Tese.pdf: 1077147 bytes, checksum: b3915a604b50db5ab23367233a0eb874 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T18:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liane Cristine Rebouças Demosthenes - Tese.pdf: 1077147 bytes, checksum: b3915a604b50db5ab23367233a0eb874 (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the most important diseases of solanaceous. Present in all national territory, causes rapid wilting of plants and affects several crops of agronomic interest. In Amazonas, the high temperature and humidity combined with the genetic diversity of this pathogen diversity of hosts favor the development and aggressiveness of the pathogen and complicate the management of this disease. The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of R. solanacearum using AFLP markers and evaluate defense responses submitted by Capsicum spp. natives of the Amazon region, verifying the expression of pathogenesis-related proteins, resulting from infection by the pathogen. Samples were collected in four counties vegetable growers in the metropolitan area of Manaus to establish a collection of 30 isolates of the pathogen. We performed classical biochemical characterization of the isolates and characterization of genetic diversity using AFLP molecular markers. The 24 primer combinations were tested and selected the six best informative combinations . The six combinations of primers generated a 432 bands , ranging from 47 to 103 loci in the combination E + AT / M + C. The Jaccard similarity coefficient estimated between 30 isolates ranged from 0.01 to 0.98. From the similarity matrix a dendrogram was generated by UPGMA method being possible separate the isolates into six groups with cophenetic correlation coefficient of r = 0.98. The defense response submitted by Capsicum spp. were also evaluated by biochemical methods for the determination of total protein, phenylalanine ammonia lyase activity and peroxidase activity phenoloxidases. The enzymatic activity varied according to the level of resistance of the evaluated accessions, being higher in the first hours after inoculation and decreased after 72 hours. It was possible to identify two resistant accessions ( BC 05 and NT ) showed that grade point average of 1.17 xi and 0.94 . The BC had access resistance of accessions was associated with increased activity of PPO and FAL, indicating that these enzymes make up the defense mechanism in plants of Capsicum. The POX activity was lower when compared with the activity of PPO and FAL / A murcha bacteriana causada por Ralstonia solanacearum é uma das doenças mais importantes das solanáceas. Presente em todo o território nacional, causa murcha rápida das plantas e afeta várias culturas de interesse agronômico. No Amazonas, as condições de altas temperatura e umidade do ar aliados à ampla diversidade genética deste patógeno, diversidade de hospedeiros e agressividade favorecem o desenvolvimento do patógeno e dificultam o manejo desta doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de R. solanacearum utilizando marcadores AFLP e avaliar as respostas bioquímicas de defesa apresentadas por acessos de Capsicum spp. nativos da região Amazônica, verificando a expressão de proteínas relacionadas com a patogênese, decorrentes da infecção pelo patógeno. Foram realizadas coletas em quatro municípios produtores de hortaliças da área metropolitana de Manaus para estabelecer uma coleção com 30 isolados do patógeno. Foi realizada a caracterização bioquímica clássica dos isolados, testes de patogenicidade e caracterização da diversidade genética utilizando marcadores moleculares AFLP. Foram testadas 24 combinações de primers e seleciondas as seis combinações mais informativas. As seis combinações de primers utilizadas apresentaram um total de 432 bandas, variando de 47 loci à 103 na combinação E+AT/M+C. O coeficiente de similaridade de Jaccard estimado entre os 30 isolados avaliados variou de 0,01 à 0,98. A partir da matriz de similaridade foi gerado o dendrograma pelo método UPGMA sendo possível separar os isolados em seis grupos com coeficiente de correlação cofenética no valor de r = 0,98. Também foram avaliadas as resposta de defesa apresentadas por acessos de Capsicum spp. através de métodos bioquímicos de determinação de proteínas totais, atividade da fenilalanina amônia liase, atividade de fenoloxidases e peroxidases. A atividade enzimática variou conforme o nível de resistência ix dos acessos avaliados, sendo maior nas primeiras horas após a inoculação e decrescendo após 72 horas. Foi possível identificar dois acessos resistentes (BC 05 e NT) que apresentaram média de notas de 1,17 e 0,94. O acesso BC apresentou A resistência dos acessos foi associada com a maior atividade da PPO e FAL, indicando que estas enzimas compõem o mecanismo de defesa em plantas de Capsicum. A atividade da POX foi menor quando comparada com a atividade da PPO e FAL.