Thesis (Ph. D.)--University of Montana, 2007. / Title from title screen Description based on contents viewed Oct. 12, 2007. Includes bibliographical references (p. 151-177).

Probiotics are live microorganisms which when administered in adequate amounts confer one or more health benefits on the host. Different processing conditions, the acidic condition of the stomach and exposure to hydrolytic enzymes affect the viability and efficacy of probiotic organisms. This study investigated the protective effects of two biopolymers poly-gamma-glutamic acid (γ-PGA) and bacterial cellulose (BC) on probiotics during freeze drying and during exposure to simulated intestinal juices and bile salts. The antibacterial property of Bifidobacterium strains was also investigated against four pathogenic bacteria. γ-PGA, a naturally occurring biopolymer was produced by two bacteria (Bacillus subtilis ATCC 15245 and B. licheniformis ATCC 9945a) in GS and E media, γ-PGA yields of about 14.11g/l were achieved in shake flasks and molecular weight of up to 1620 k Da was recorded, γ-PGA production was scaled up in a fermenter with B. subtilis using GS medium. BC, an edible biopolymer was produced by Gluconacetobacter xylinus ATCC 23770 in HS medium and a modified HS (MHS) medium. A yield of about 1.37g/l was recorded and BC production with MHS medium was used for probiotic application. B. longum NCIMB 8809 B. breve NCIMB 8807 and B. animalis NCIMB 702716 showed the best antimicrobial properties against the investigated pathogens. Survival of Bifidobacterium strains was improved when protected with powdered BC (PBC) although γ-PGA offered better protection than PBC. Viability of B. longum NCIMB 8809, B. breve NCIMB 8807 and B. animalis NCIMB 702716 in simulated gastric juice (SGJ) and simulated intestinal juice with bile salts was improved when protected with 5% γ-PGA and 5% γ-PGA+PBC with a reduction of < 1 Log CFU/ml while a reduction of ≤2 Log CFU/ml was recorded in PBC protected cells. Protecting Bifidobacterium strains with γ-PGA, PBC or a novel γ-PGA + PBC combination is a promising method to deliver probiotic bacteria to the target site in order to confer their health benefits on the host.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07976.pdf: 1699700 bytes, checksum: 1ecc44195023300aaef5127a99a940de (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 731897 bytes, checksum: 30a871869e66be99ff1dff6f3f4d5f2c (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The experiment was conducted in a swine production commercial enterprise, using the semen of 29 boars ages between 10 months and 5 years, from a commercial line. The aim of the study was to evaluate the effect of adding 1% L-glutamine L-glutamic acid in the diet on boars fresh semen quality. The animals were divided into blocks in a completely randomized design, with two treatments, T1&#8722; standard farm diet (RP) and T2- standard farm diet + 1% L-glutamine L-glutamic acid (RP+LGln-LGlu). Diets were fed in mash form, formulated to meet the recommendations for boars. The seminal variables were: volume of semen, concentration, motility, force and morphology, and percentage of lives and dead sperm cells, and testes volume. The means for semen volume and sperm cells motility, were 255. 32±6.5 and 290.57±9.1; 87.72±0.2 and 89.89±0.01 respectively for T1 (RP) and T2 (RP±LGln-LGlu) treatments. The 1% L-glutamine L-glutamic acid add in the diet influenced semen volume and sperm cells motility (P 0.05). The mean for T1 (RP) and T2 (RP±LGln-LGlu) treatments were: sperm concentration (79.01±2.5 and 77.53±2.7), force (3.99±0.01 and 3.99±0.01), morphology (normal cells 90.1±0,4 and 88.59±0.6), live spermatozoa (92.43±1.8 and 93.23±2.5), dead sperm cells (7.56±0.2 and 6.84±0.2) and testicular volume (right: 668.06±32 and 739.27±31, left: 793.40±36 and 777.22±39) and were not affected by treatments (P>0.05). No interaction have been detected between treatment and age. The addition of 1% L-glutamine L-glutamic acid, on boars diet increased the fresh semen volume and sperm cells motility. / O experimento foi realizado em uma suinocultura de produção comercial, utilizando o ejaculado de 29 varrões de linhagem comercial com idades variando de 10 meses até 5 anos, com o objetivo de avaliar o efeito da adição de 1% de L-glutamina L-ácido glutâmico na ração sobre a qualidade do sêmen in natura. Os animais foram distribuídos em blocos em delineamento experimental inteiramente casualizado, sendo dois tratamentos: T1 &#8722; ração-padrão da granja (RP) e T2 ração-padrão da granja + 1% de L-glutamina L- ácido glutâmico (RP±LGln-LGlu). As rações foram fornecidas em forma farelada, formuladas para atender às recomendações para os varrões. As variáveis seminais analisadas foram: volume do ejaculado, concentração, motilidade, vigor e morfologia espermática, porcentagem de espermatozoides vivos e mortos e volume dos testículos. As médias registradas para o volume de sêmen e a motilidade foram 255,32±6,5 e 290,57±9,1; 87,72±0,2; e 89,89±0,01, respectivamente nos tratamentos T1 (RP) e T2 (RP±LGln-LGlu). A inclusão de 1% de L-glutamina L-ácido glutâmico na ração afetou (P 0,05) o volume do ejaculado e a motilidade espermática. Em valores absolutos, proporcionou melhoras de 12,3% no volume e de 2,47% na motilidade, em comparação com a ração-padrão da granja. Os valores médios no T1 (RP) e T2 (RP±LGln-LGlu) para concentração (79,01±2,5 e 77,53±2,7), vigor (3,99±0,01 e 3,99±0,01), morfologia (células normais 90,1±0,4 e 88,59±0,6), espermatozoides vivos (92,43±1,8 e 93,23±2,5), espermatozoides mortos (7,56±0,2 e 6,84±0,2) e volume dos testículos (direito: 668,06±32 e 739,27±31; esquerdo: 793,40±36 e 777,22±39, respectivamente no T1 e T2) não apresentaram diferença em relação à RP e RP±Gna-Glu (P>0,05). Não houve interação entre o tratamento e a idade dos animais. A adição de 1% de L-glutamina L-ácido glutâmico na ração de varrões aumentou o volume do ejaculado e a motilidade das células espermáticas do sêmen in natura.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07976.pdf: 1699700 bytes, checksum: 1ecc44195023300aaef5127a99a940de (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

nÃo hà / O trabalho realizado nesta tese visa a cristalizaÃÃo do Ãcido glutÃmico, favorecendo a obtenÃÃo da fase &#945; (metaestÃvel) em relaÃÃo ao polimorfo &#946;. ApÃs a obtenÃÃo dos cristais realizaram-se as medidas experimentais de fluorescÃncia, com vistas a comparaÃÃo com os dados teÃricos obtidos, considerando as limitaÃÃes do mÃtodo de simulaÃÃo ab-initio utilizado. Os cÃlculos de primeiros princÃpios foram realizados para estudar as propriedades do cristal do Ãcido glutÃmico nas modificaÃÃes &#945; e &#946; no que se refere ao aspecto estrutural, eletrÃnico (estrutura de bandas) e Ãptico (funÃÃo do complexo dielÃtrico), tudo isto em relaÃÃo ao polimorfismo conformacional. A teoria do funcional da densidade (TFD) à considerada usando uma base de ondas planas, pseudopotenciais ultramacios, e o potencial de correlaÃÃo-troca dentro do Generalized-Gradient Approximation (GGA). Os parÃmetros de rede estÃo de acordo com os resultados experimentais, embora na forma &#945; à previsto ter um gap indireto entre os pontos de alta simetria &#61511; e X, igual a 4.69 eV, para a forma &#946; nÃo pode-se tirar uma conclusÃo sobre o gap direto (&#61511;-&#61511;), devido a imprecisÃo do cÃlculo. A funÃÃo dielÃtrica de ambos os polimorfos sÃo muito semelhantes no caso de uma amostra policristalina, mas difere fortemente no caso da polarizaÃÃo da luz das faces do cristal 100 e 010. / Done the work accomplish in this thesis it seeks the crystallization of the glutamic acid, favoring the obtaining of the phase &#945; (metastable) in relation to the polymorph &#946;. After the obtaining of the crystals they did take place the experimental measures of fluorescence, with views the comparison with the obtained theoretical data, considering the limitations of the method of simulation used ab-initio. Were the calculations of first principles accomplished to study the properties of the crystal of the glutamic acid in the modifications &#945; and &#946; in what she refers to the aspect structural, electronic (structure of bands) and optical (function of the dieletric complex), everything this in relation to the polymorphism conformational. The theory of the functional of the density (TFD) is it considered using a base of plane waves, pseudo potential ultrasoft, and the correlation-change potential inside of the Generalized-Gradient Approximation (GGA). Are the net parameters in agreement with the experimental results, although in the form &#945; is it foreseen to have an indirect gap between the points of high symmetry and X, equal to 4.69 eV, for the form &#946; a conclusion cannot be reached on the direct gap (&#61511;-&#61511;), due to imprecision of the calculation. The function dieletric of both polymorph are very similar in the case of a sample polycrystal, but it differs strongly in the case of the polarization of the light of the faces of the crystal 100 and 010

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T07:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_PriscilaNunes_M.pdf: 1128086 bytes, checksum: 7b2118f1fa20cddb36c2bd8dd3949e0f (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A utilização industrial de matérias-primas obtidas por fontes renováveis é essencial para o desenvolvimento sustentável da sociedade moderna. A necessidade de se utilizar de processos catalíticos "verdes", ecologicamente corretos para converter fontes renováveis em commodities químicos, dentre eles os biopolímeros está mobilizando pesquisadores do mundo inteiro. Dentre os diversos polímeros biossintetizados, encontra-se o gama-PGA, que é solúvel em água, aniônico, biodegradável e biocompatível, com amplas aplicações nas áreas química, médica, ambiental e de alimentos. Este trabalho buscou a otimização da obtenção do ácido gama-poliglutâmico (gama-PGA) por fermentação em estado sólido utilizando resíduo fibroso de soja como fonte de carbono. A espécie selecionada para este estudo foi Bacillus velezensis e Bacillus subtillis onde três linhagens foram testadas, selecionando-se a que apresentou melhor crescimento e produção de gama-PGA. Além disso, foram mensurados os fatores como: aeração e umidade do meio de fermentação. O estudo de otimização foi realizado utilizando a estratégia de planejamentos experimentais. O meio sólido que maximizou a produção foi fixado em 9:1 de sub-produto fibroso de soja e casca de arroz, possibilitando a máxima produção de 46,19 g de gama-PGA/ kg de meio sólido (b.s.), sem adição do precursor ácido glutâmico, sendo assim um meio viável para produção de gama-PGA com menor custo de processo / Abstract: The industrial use of raw materials obtained from renewable sources is essential to the sustainable development of modern society. The need to use catalytic processes "green" ecologically correct to convert renewable commodity chemicals, including biopolymers is mobilizing researchers worldwide. Among the various polymers biosynthesized, is the gama-PGA, which is water-soluble, anionic, biodegradable and biocompatible, with wide applications in the chemical, medical, environmental, and food. This study aimed to optimize the obtaining the ?-polyglutamic acid (gama-PGA) by solid state fermentation using soy fibrous residue as a carbon source. The species selected for this study was Bacillus subtilis and Bacillus velezensis where three strains were tested, selecting the one that showed better growth and production of gama-PGA. In addition, we measured factors such as aeration and moisture from the fermentation medium. The optimization study was performed using the strategy of experimental design. The solid medium which maximized the yield was fixed at 9:1 fibrous byproduct of soybean and rice hulls, allowing for maximum yield of 46.19 g of gama-PGA / kg of solid medim (bs) without addition precursor glutamic acid, and thus a viable means for producing gama-PGA with lower process cost / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestra em Engenharia de Alimentos

Orientador: Alan Stewart Hazell / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:16:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FaimFerreira_Samantha_M.pdf: 1383020 bytes, checksum: 557a29a1393de153dfad4f2c4815defa (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A neurotoxicidade por manganês (Manganismo) leva a uma disfunção neurológica caracterizada pelo desenvolvimento de ataxia, hipocinesia, rigidez e tremores. Evidências sugerem que os astrócitos desempenham um papel importante na disfunção cerebral nesta desordem, pois acumulam manganês e sequestram o metal na mitocôndria, o que inibe a oxidação fosforilativa. A exposição aguda ao manganês leva ao acúmulo focal do metal e perda neuronal no cerebelo. No entanto, a relação entre esta deposição localizada de manganês e as manifestações neurológicas não são claras. Neste estudo, foram caracterizados os efeitos do manganês na marcha e no equilíbrio após um tratamento subagudo em ratos adultos da linhagem Sprague-Dawley (CEMIB ¿ UNICAMP). Os animais foram divididos em três grupos: Controle; tratado com Mn e tratado com Mn + NAC (N - acetilcisteína), um anti-oxidante. Os ratos do grupo Mn receberam cloreto de manganês (II) (50 mg/kg de peso corporal, i.p.) diariamente durante 4 dias, enquanto os ratos do grupo Mn + NAC foram co-tratados diariamente com o cloreto de manganês (II) e NAC (163 mg/kg, i.p.). Na análise da marcha o grupo tratado com Mn demonstrou alteração na marcha, vizualizados pela diminuição da área da impressão plantar (comprimento x largura), do comprimento da passada e da base de suporte. Apesar das alterações observadas nesses parâmetros, os animais não apresentaram mudanças na pressão exercida pela pata durante a marcha. O grupo co-tratado com NAC não demonstrou essas alterações, apresentando-se semelhante ao controle. Nos estudos de imonohistoquímica, imunofluorescência, histoquímica e Western blotting o grupo tratado com Mn apresentou morte neuronal, aumento da reatividade astrocítica na camada granular, desarranjo na camada das células de Purkinje e aumento na expressão do transportador de glutamato GLT-1a. Estes resultados corroboram com as importantes alterações na função motora de animais tratados com Mn. O co-tratamento com o antioxidante NAC foi capaz de impedir parcialmente esses danos, exercendo uma ação protetora na área do cerebelo e na função motora. Em conclusão, demonstramos que a intoxicação por manganês gera alterações morfo-funcionais no cerebelo, as quais podem ser principalmente revertidos pelo uso do antioxidante NAC / Abstract: Manganese (Mn) neurotoxicity (Manganism) leads to a neurological disorder characterized by the development of ataxia, hypokinesia, rigidity and tremors. Evidence suggests that astrocytes play an important role in brain dysfunction in this disorder because accumulate manganese and sequester metal in the mitochondria, where it inhibits oxidative phosphorylation. Acute exposure to manganese leads to focal accumulation of the metal and neuronal loss in the cerebellum. However, the relationship between this localized deposition of manganese and neurological manifestations are unclear. In this study, we characterized the effects of manganese in gait and balance after a subacute treatment in Sprague - Dawley rats (CEMIB - UNICAMP). The animals were divided into three groups: control, treated with Mn and Mn + treated with NAC (N - acetylcysteine). The rats from manganese group were administered with manganese (II) chloride (50 mg / kg body weight , ip) daily for 4 days, whereas rats of the group Mn + NAC daily were co- treated with manganese chloride (II) and NAC (163 mg / kg , ip). In Catwalk test group treated with manganese showed changes in gait and balance, leading to a reduction of the area of the paw (length and width), the stride length and the base of support. Despite the changes observed in these parameters, the animals showed no changes in pressure exerted by the leg during gait. The group co-treated with NAC showed no such changes, keeping similar to the control group. In studies of immunohistochemistry, immunofluorescence, western blotting and histochemistry group treated with showed neuronal death, an increase in signal astrocytic reactivity in the granular layer, a derangement in the Purkinje cell layer and an increase in the expression of glutamate transporter GLT - 1a. These results suggest significant changes in motor function in animals treated with Mn. The co - treatment with the antioxidant NAC was able to partially prevent this damage, exerting a protective action in the area of the cerebellum and motor function. In conclusion, we demonstrated that manganese poisoning produces morphological and functional changes in the cerebellum, which can principally be reversed by the use of the antioxidant NAC / Mestrado / Fisiopatologia Médica / Mestra em Ciências

Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T06:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_LuanaPereirade_D.pdf: 2084726 bytes, checksum: 11e04e791877c99a08c60405caa33111 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O ácido y-poliglutâmico, também conhecido como y-PGA, é um polímero largamente estudado com capacidade de produzir polímeros e monômeros de ácido glutâmico quando hidrolisado. Por ser solúvel em água, biodegradável e atóxico, o y-PGA é aplicado em indústrias alimentícias, cosméticas e medicina. Com o objetivo de estudar a produção de y-PGA e sua hidrólise, foram avaliadas diferentes cepas de Bacillus spp e condições experimentais, além disso, meios de cultivos sem a presença do ácido glutâmico a partir de subprodutos industriais, como glicerol e melaço. O estudo iniciou com a escolha do meio de cultivo e aplicação de substratos alternativos e baixo custo. Foram determinadas as possíveis espécies do Bacillus produtoras de y-PGA, analisou-se os componentes do meio fermentativo e as condições de cultivo que interferem na produção de y-PGA através do planejamento experimental e aplicou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) para otimização das condições de cultivo. Por fim, avaliou-se o consumo de y-PGA e a hidrólise de y-PGA pela enzima presente no meio de cultivo. O micro-organismo Bacillus velezensis NRRL B-23189 foi o selecionado para a produção de y-PGA. A produção de y-PGA em meio de cultivo sem ácido glutâmico contendo glicerol (100 g/L) foi otimizado, obtendo-se o ponto ótimo em meio cuja composição foi de sulfato de amônio, 8 g/L, ácido cítrico, 20 g/L, temperatura de 27 °C, agitação de 200 rpm, pHinicial 6,5 em cultivo submerso conduzido por agitador orbital. Nas condições otimizadas a produção de y-PGA sem utilização do ácido glutâmico foi de 4,17 g/L. Ao substituir o glicerol por melaço, obteve-se uma produção de 4,82 g/L do y-PGA em meio contendo melaço, 200 g/L, sulfato de amônio, 8 g/L, ácido cítrico, 12,5 g/L , temperatura de 27 °C, agitação de 200 rpm, pHinicial 6,5 em cultivo submerso conduzido por agitador orbital. A avaliação das condições de cultivo em biorreator com capacidade de 5 L, agitação de 500 rpm, taxa de aeração de 2 VVM, 27 °C e as mesmas condições otimizadas, mostrou um aumento na produção do y-PGA quando o subproduto de glicerol foi utilizado, a produção de y-PGA foi de 28 g/L. Um aumento na produção de ?-PGA para 6,69 g/L foi determinado quando utilizou melaço. O Bacillus velezensis NRRL B-23189 utiliza o y-PGA como fonte de carbono quando outras fontes não estão no meio fermentativo. Para isto o microorganismo libera uma enzima no meio de cultura responsável pela hidrólise do y-PGA / Abstract: The poly(y-glutamic acid), also known as y-PGA, is a polymer that much research has been done on this metabolite and it produces glutamic acid polymers and monomers when hydrolyzed. y-PGA is a water-soluble, biodegradable and non toxic biopolymer with applications in medicine, food, cosmetic industries. This work aims to study the process of y-PGA production and hydrolysis. Bacillus strains and experimental conditions had been determined, as well as different culture conditions without glutamic acid as alternative industrial substrates by-products (glycerol and molasses). Firstly, culture media and alternative and cheap substrates were selected and Bacillus strains was evaluated. A fractional central composite design was utilized to evaluate the effects of fermentative compounds and culture conditions on y-PGA production. The optimization of culture conditions was determined using central composite design (CCD). Finally, consumption and enzymatic hydrolysis of y-PGA in culture media was studied. The Bacillus velezensis NRRL B-23189 strain was selected. The culture media without glutamic acid with 100 g/L of glycerol was optimized. The CCD showed the best y-PGA production in culture media with ammonium sulphate, 8 g/L, citric acid, 20 g/L, the temperature of 27 °C, the agitation of 200 rpm, the initial pH 6,5 in shaker. Under optimized conditions, the production of y-PGA was 4,17 g/L. The production of y-PGA was 4,82 g/L when the molasses, 200 g/L, was supplemented with ammonium sulphate, 8 g/L, citric acid, 12,5 g/L, temperature of 27 °C, agitation of 200 rpm, initial pH 6,5 in shaker. Experimental conditions of 5 L in stirred bioreactor with stirring rates of 500 rpm, aeration rate of 2 VVM, the temperature of 27 °C and same optimal conditions, showed higher y-PGA production than when used glycerol in culture media, 28 g/L. When it was used molasses the y-PGA production was 6,69 g/L. The Bacillus velezensis NRRL B-23189 uses y-PGA as only carbon source or when the carbon at the medium was not sufficient. Thus, the microrganism produces the enzyme that hydrolyses y-PGA / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Several biological abnormalities exist between the ruminant and nonruminant small intestine and influences carbohydrate assimilation. Two experiments were conducted to identify potential mechanisms to improve carbohydrate utilization in cattle. Experiment 1 evaluated the effects of duodenal starch infusions with casein or glutamic acid on post-ruminal carbohydrase activities. Experiment 2 evaluated the effects of dietary fructose on visceral organ development and expression of nutrient transporters and digestive enzymes involved in carbohydrate assimilation. In experiment 1, the results suggest that small intestinal starch digestion may be improved in cattle with increased small intestinal flow of casein through increases in post-ruminal carbohydrase activities. In experiment 2, dietary fructose supply influenced nutrient utilization, visceral organ growth, and digestive enzyme mRNA expression and activity in neonatal calves.