Orientador: Eleni Gomes / Banca: João Claudio Thomeo / Banca: Mauricio Boscolo / Banca: Sandra Helena da Cruz / Banca: Sarita Cândida Rabelo / Resumo: O presente estudo foi dividido em duas etapas, a primeira propôs a produção de enzimas lignocelulósicas por linhagens do gênero Trichoderma por fermentação em estado sólido sob diferentes condições físico-químicas. Após seleção inicial, quatro dentre dez linhagens analisadas, apresentaram resultados satisfatórios quanto à atividade enzimática. Dentre as quatro, foram identificadas as espécies T. virens, T. harzianum e T. aspereloides. A maior atividade de CMCase (23 U/g), foi obtida do cultivo de T. asperelloides e a maior atividade de β-glicosidase (4 U/g) e xilanase (1640 U/g) do cultivo de T. virens. Na segunda etapa deste estudo, foi avaliada a eficiência do pré-tratamento com e sem o uso de micro-ondas associado a soluções de ácido fosfórico (0,05 M), hidróxido de sódio (0,01 M), glicerol (10%) e água no tratamento do bagaço de cana. Dos tratamentos ao qual o bagaço foi submetido, o que resultou em maior liberação de compostos fenólicos totais (4,24 mg/g) e açúcares redutores (0,06 ± 0 mg/g), foram os tratamentos por micro-ondas associados ao NaOH e glicerol, respectivamente. Os resultados de perda de massa após o tratamento foram significativos no tratamento com micro-ondas e NaOH (14%). O bagaço de cana pré-tratado foi incubado com o preparo enzimático de Trichoderma virens, T. asperelloides, T. harzianum ou a enzima comercial Celluclast. Após 24 horas de incubação foram liberados 535 mg/g de açúcar redutor na hidrólise da espécie T. virens. As análises termogravimétricas e morfológicas do bagaço de cana tratado com micro-ondas e NaOH, apontaram mudanças na estrutura do material evidenciando a eficiência do tratamento na desestruturação da biomassa / Abstract: This study was divided in two steps, the first investigated the production of lignocelullosic enzymes for specimens of Trichoderma cultivated by state solid fermentation under different conditions physical-chemical. For ten specimens available, four showed satisfactory results of enzymatic production, being identified three species. T. virens, T. harzianum e T. aspereloides). The greatest production of CMCase (23 U/g), was obtained by T. asperelloides and the greatest production of β-glicosidase (4U/g) and xilanase (1640U/g) were obtained by T. virens. In the second investigation, was tested the efficiency of pre-treatment of bagasse sugar cane with microwave radiation in presence of acid phosphoric (0.05M), sodium hydroxide (0.01M), glycerol (10%) all diluted in water in fiber structure. About the treatments of the bagasse, the most efficient in the liberation of phenolic compounds (4.24 mg/g) and reducing sugars (0.06±0 mg/g) was the solution in microwave with NaOH and glycerol, respectively. The dry weight results after the treatment were significant, with a maximum of 14% loss of the initial in treatment with NaOH. The thermogravimetry and morphological analysis of treated bagasse with a microwave and NaOH, showed changes in the structure of the material showing the effectiveness of treatment in biomass breakdown / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JosefaABR_DISSERT.pdf: 824111 bytes, checksum: d30d54c9e635df7322649f582f4c2e81 (MD5) Previous issue date: 2010-09-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Cellulolytic enzymatic broth by Trichoderma reesei ATCC 2768 cultived in shaker using cashew apple bagasse and coconut shell bagasse, as substrate for fermentation, was used to investigate the enzymatic hydrolysis of these substrates after pre-treatment with 1 M NaOH, wet-oxidation as well as a combination of these treatments. Hydrolysis runs were carried at 125 rpm, 50?C and initial pH of 4.8 for 108 hours. Enzymatic broth produced using cashew apple bagasse treated with 1M NaOH (1.337 UI/mL CMCase and 0.074 UI/mL FPase), showed after the hydrolysis an initial of 0.094 g of reducing sugar/g of substrate.h with 96% yield of total reducing sugars while for the coconut shell bagasse treated using the alkaline process (0.640 UI/mL CMCase and 0.070 UI/mL FPase) exhibited an initial hydrolysis velocity of 0.025 g of reducing sugar/g of substrate.h with 48% yield of total reducing sugars. For the treatment with wet-oxidation using cashew apple bagasse as substrate enzymatic broth (0.547 UI/mL CMCase) exhibited an initial hydrolysis velocity of 0.014 g of reducing sugars/g of substrate.h with a lower yield about 89% of total reducing sugars compared to the alkaline treatment. Enzymatic broth produced using coconut shell treated by wet-oxidation showed an initial hydrolysis velocity of 0.029 g of reducing sugar/g of substrate.h with 91% yield. However, when the combination of these two treatments were used it was obtained an enzymatic broth of 1.154 UI/mL CMCase and 0.107 FPase for the cashew apple bagasse as well as 0.538 UI/mL CMCase and 0,013 UI/mL de FPase for the coconut shell bagasse. After hydrolysis, initial velocity was 0.029 g of reducing sugar/g of substrate.h. with 94% yield for the cashew apple bagasse and 0.018 g de reducing sugar/g of substrate.h with 69% yield for coconut shell bagasse. Preliminary treatment improves residues digestibility showing good yields after hydrolysis. In this case, cellulose from the residue can be converted into glucose by cellulolytic enzymes that can be used for ethanol production / Extrato enzim?tico celulol?tico produzido por Trichoderma reesei ATCC 2768 cultivado em incubador rotativo, utilizando-se baga?os de ped?nculo de caju e de casca de coco como substrato, foi utilizado para estudar o processo de hidr?lise enzim?tica dos mesmos res?duos, baga?o do ped?nculo de caju e baga?o de coco, quando esses materiais foram pr?-tratados alcalinamente (com NaOH 1M) e por oxida??o ?mida, e combinando-se esses dois pr?-tratamentos. Os ensaios de hidr?lise foram realizados em condi??es de 125 rpm, 50?C e pH inicial 4,8 durante 108 horas. O extrato produzido utilizando como substrato baga?o de caju tratado alcalinamente (1,337 UI/mL de CMCase e 0,074 UI/mL de FPase), quando utilizado nos ensaios de hidr?lise, apresentou uma velocidade inicial de hidr?lise de 0,094 g de AR/g de substrato.h e rendimento de hidr?lise de 96% de a??cares redutores totais (ART s), enquanto que para o extrato obtido utilizando-se baga?o de coco tratado com NaOH 1M (0,640 UI/mL de CMCase e 0,070 UI/mL de FPase) obteve-se uma velocidade inicial de hidr?lise de 0,025 g de AR/g de substrato.h e um rendimento de 48% de a??cares redutores totais (ART s). No caso dos baga?os tratados por oxida??o ?mida, verificou-se que o caldo enzim?tico obtido utilizando como substrato ped?nculo de caju (0,547 UI/mL de CMCase) apresentou uma velocidade inicial de hidr?lise de 0,014 g de AR/g de substrato.h e um menor rendimento 89% de ART s, quando comparado com o m?todo alcalino. O baga?o de coco tratado por oxida??o ?mida (1,147 UI/mL de CMCase e 0,071 de FPase) apresentou uma velocidade inicial de hidr?lise de 0,029 g de AR/g de substrato.h e um rendimento de hidr?lise de 91% de a??cares redutores totais (ART s). Entretanto, quando se utilizou os baga?os ped?nculo de caju e casca de coco, submetidos aos dois pr?-tratamentos combinados obteve-se um caldo enzim?tico para o ped?nculo de caju com atividades de (1,154 UI/mL de CMCase e 0,107 de FPase) e para a casca de coco um extrato enzim?tico com atividades de (0,538 UI/mL de CMCase e 0,013 UI/mL de FPase). Ao se utilizar estes extratos enzim?ticos nos processos de hidr?lise obteve-se para o ped?nculo de caju uma velocidade inicial de 0,029 g de AR/g de substrato.h. e um rendimento de 94% de a??cares redutores totais (ART s). Para o baga?o de casca de coco obteve-se uma velocidade de hidr?lise de 0,018 g de AR/g de substrato.h e um rendimento de 69% de a??cares redutores totais (ART s). Dessa forma, conclui-se que o tratamento preliminar melhora a digestibilidade dos res?duos onde a celulose presente no substrato converte-se em a??car fermentesc?vel com a a??o da enzima, sendo importante para uma posterior fermenta??o alco?lica

[pt] A celulose é um biopolímero abundante, renovável e altamente biodegradável com produção no Brasil de aproximadamente 20 milhões de toneladas em 2017. A obtenção de nanocelulose a partir de diversas fontes e sua utilização em uma variedade de aplicações tem sido objeto de uma grande quantidade de pesquisas, visto suas propriedades diferenciadas e possibilidade de modificações, a partir de reações com outras substâncias orgânicas e inorgânicas. Entre as potenciais aplicações que a nanocelulose apresenta está o tratamento de água e efluentes, por processos como separação por membranas, troca iônica e adsorção. O principal processo de obtenção de nano cristais de celulose é a hidrólise ácida da região amorfa, restando em sua maior parte as regiões cristalinas. Os procedimentos mais aplicados para a produção de nano cristais de celulose consistem na reação de material celulósico puro com ácidos fortes com temperatura, agitação e tempo controlados. A nanocelulose cristalina (CNC) foi obtida através de hidrólise ácida com ácido sulfúrico (40 por cento) e então modificada com ácido cítrico (1,2M), CNC-Mod, para posterior caracterização e ensaio de adsorção de cátions metálicos. As amostras produzidas foram caracterizadas por técnicas como MEV-EDS, AFM, DRX, FTIR e TGA. Soluções de nitrato de cobalto (Co(NO3)2), cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de mercúrio (HgCl2) foram colocadas em contato com amostras de celulose, CNC e CNC-Mod por um tempo máximo de 3h sendo o sólido e o sobrenadante separados. As amostras sólidas obtidas no processo de adsorção foram então submetidas a análises como DRX, MEV-EDS e TGA. Enquanto os sobrenadantes foram analisados por ICP-OES, os resultados indicam a ocorrência de adsorção para todas as amostras e cátions metálicos. / [en] Cellulose is an abundant, renewable and highly biodegradable biopolymer with production in Brazil of approximately 20 million tons in 2017. Obtaining nano-cellulose from different sources and using it in a variety of applications has been the subject of a great amount of research, given its differentiated properties and the possibility of modifications, based on reactions with other organic and inorganic substances. Among the potential applications that nanocellulose presents is the water and wastewater treatment, by processes such as membrane separation, ion exchange and adsorption. The main process for obtaining cellulose nanocrystals is the acid hydrolysis of the amorphous region, remaining more crystalline regions. The most applied production procedures for cellulose nanocrystals consist of the reaction of pure cellulosic material with strong acids with controlled temperature, stirring and time. The crystalline nano-cellulose (CNC) was obtained through acid hydrolysis with sulfuric acid (40 percent) and then modified with citric acid (1.2M), CNC-Mod, for further characterization and adsorption test of metal cations. The samples produced were characterized by techniques such as STEM-EDS, AFM, XRD, FTIR and TGA. Cobalt nitrate (Co(NO3)2), Sodium chloride (NaCl) and mercury chloride (HgCl2) solutions were placed in contact with cellulose, CNC and CNC-Mod samples for a maximum of 3 hours, then having the solid and supernatant separated. The solid samples obtained in the adsorption process were then subjected to analyzes such as XRD, STEM-EDS and TGA. While the supernatants were analyzed by ICP-OES and the results indicates the occurrence of adsorption for all samples and metallic cations.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-21Bitstream added on 2014-06-13T19:40:51Z : No. of bitstreams: 1 giese_ec_dr_sjrp.pdf: 879284 bytes, checksum: e28308bffc3e725de127885e5249a777 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As β-glucanas fúngicas apresentam uma série de respostas biológicas. Estas glucanas apresentam baixa solubilidade em meio aquoso, sendo necessário fragmentá-las em moléculas de menor peso molecular. O Botryosphaeria rhodina MAMB-05 é um ascomiceto ligninolítico produtor de uma β-(1→3)(1→6)-glucana denominada botriosferana (EPS). Estudos preliminares demonstraram que o fungo Trichoderma harzianum Rifai é capaz de crescer em EPS como única fonte de carbono e de produzir β-glucanases específicas. As condições para a produção de -1,3-glucanases pelo T. harzianum Rifai em fermentador de bancada utilizando EPS como única fonte de carbono foram otimizadas através do uso de um planejamento fatorial e análise por superfície de resposta, o qual mostrou que a produção máxima de -1,3-glucanases ocorreu em 5 dias de cultivo, com pH inicial igual a 5,5 e com aeração de 1,5 vvm. As enzimas do complexo -glucanolítico extracelular foi parcialmente purificado e utilizado para a hidrólise de botriosferana, laminarina, paramilo e pustulana. Duas frações com atividade para -glucanase (F-I e F-II) foram obtidas a partir da cromatografia de filtração em gel, as quais apresentaram diferentes modos de ação sobre o botriosferana e a laminarina. O botriosferana foi hidrolisado em cerca de 66 % pela fração F-I e em 98 % pela fração F-II, em 30 min. Os produtos de hidrólise foram principalmente constituídos por gluco-oligossacarídeos (GP ≥ 4), e menor quantidade de glucose, di- e trissacarídeos. A ação enzimática das frações F-I e F-II sobre a laminarina resultaram em 15 % de conversão do polímero em glucose, enquanto a porcentagem de sacarificação foi totalmente diferente (70 % para F-I e 25 % para F-II). Em paramilo, ambas as frações promoveram a degradação de aproximadamente 20 % do polissacarídeo após 30 min, onde somente... / Fungal β-D-glucans presents a variety of biological response. These glucans presents low solubility in water and being necessary to obtain fragments with small molecular weight. A ligninolytic ascomyceteous Botryosphaeria rhodina MAMB-05 produces a (1→3)(1→6)-β-D-glucan named botryosphaeran (EPS). Preliminary studies verified that Trichoderma harzianum Rifai is able to grown on EPS as sole carbon source and secrete specific β-glucanases to act on this subtract. Conditions for -1,3-glucanase production by T. harzianum Rifai in bench-fermenter using EPS as sole carbon source were developed using a statistical factorial design, and analysis by response surface method, which showed maximal enzyme production at 5 days growth in a minimum Vogel salts medium, with initial pH 5.5 under 1.5 vvm aeration. A -glucanolytic extracellular complex was partially-purified and used to hydrolyze fungal botryosphaeran, algal laminarin, algal paramylon and the liquen pustulan. Two -glucanase fractions (F-I and F-II) were obtained by gel permeation chromatography, which presented different modes of attack on botryosphaeran and laminarin. Botryosphaeran was 66 % hydrolyzed by the F-I fraction, and 98 % by fraction F-II, within 30 min. The main products of hydrolysis were gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4), and lower amounts of glucose, di- and tri-saccharides. The action of enzyme fractions I and II on laminarin resulted 15 % of conversion to glucose, while the percentage of saccharification was radically different (70 % for F-I and 25 % for F-II). On paramylon, both fractions promoted approximately 20 % degradation after 30 min, and only 0.5 % corresponded to gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4). Only F-I fraction could acted on pustulan resulting 25 % of glucose, gentiobiose and oligosaccharides (not identified), within 30 min. The difference in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below)

Estudos recentes indicam que os peptídeos obtidos pela hidrolise enzimática da caseína podem apresentar atividades antioxidantes. Neste trabalho, previamente obteve-se os peptídeos através de hidrolise da caseína utilizando as enzimas Alcalase e Flavourzyme (4h, a 50ºC e pH 8), selecionando os que apresentaram as melhores características, in vitro, relativas à atividade antioxidante. A hidrolise enzimática utilizando a enzima Flavourzyme mostrou melhores resultados, com alto valor de proteína solúvel e conteúdo de aminoácidos livres, além de peptídeos de menor peso molecular do que com a Alcalase, como observado nas análises de cromatografia de permeação em gel e eletroforese em gel de poliacrilamida. Os peptídeos de caseína obtidos com a Flavourzyme também apresentaram melhores resultados utilizando o método ABTS na determinação da capacidade antioxidante. O hidrolisado obtido a partir da enzima Flavourzyme foi aplicado em produtos cárneos e em chocolate branco. Em produtos cárneos, os peptídeos de caseína (2.0%) inibiram, efetivamente, a peroxidação lipídica em carne moída (100%) e em carne mecanicamente separada de ave (CMS) (cerca de 20%) indicando que estes peptídeos podem ser utilizados nestes produtos, auxiliando na prevenção da formação de flavor desagradável e aumentando sua vida útil. Relativamente a sua aplicação em chocolate branco, esta adição teve o intuito de inibir escurecimento deste produto, fator considerado como limitante na sua vida-útil sendo conseqüência tanto de reações de escurecimento não enzimático quanto da oxidação de lipídeos. Os parâmetros que indicaram alteração lipidica e reações não enzimáticas foram mensurados em três diferentes amostras de chocolate branco: uma amostra com 0,2%, de manteiga de cacau, de antioxidante sintético Grindox 562, outra com 0,2%, de manteiga de cacau, dos peptídeos de caseína e a terceira amostra sem qualquer tipo de antioxidante. As amostras foram expostas a duas temperaturas diferentes: 20 ± 2 e 28 ± 2ºC. Os resultados das análises realizadas indicaram que as amostras armazenadas à temperatura de 20ºC apresentaram resultados significativamente melhores àqueles das amostras armazenadas à temperatura de 28ºC, relativos ao índice de acidez, à atividade de água, ao índice de peróxido, à cor e às substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), indicando melhor conservação deste produto. Também foi observado que a adição de quaisquer dos antioxidantes empregados não influenciou de forma significativa os resultados obtidos, evidenciandose assim, que o principal parâmetro responsável pelas alterações do chocolate branco em sua vida útil refere-se à temperatura de armazenamento a qual as amostras foram submetidas. / Recent studies indicate that peptides obtained by casein hydrolysis may have antioxidant activity. In this work, previous casein peptides were obtained by enzymatic hydrolysis using Alcalase and Flavourzyme (4h, at 50ºC and pH 8), selecting the ones that showed the best characteristics in vitro, related to the antioxidant activity. The enzymatic hydrolysis using Flavourzyme showed the best results, with higher soluble protein and free amino acid content and producing lower molecular weight peptides than Alcalase, as observed by gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis. Related to its application in meat products, casein peptides obtained with Flavourzyme also exhibited greater antioxidant capacity using the ABTS method. The casein hydrolyzed from Flavourzyme enzyme was applicated in ground beef homogenates, mechanically deboned meat (MDM) of poultry and white chocolate. In meat products, casein peptides (2.0%) effectively inhibited lipid peroxidation in ground beef homogenates (100%) and mechanically deboned meat (about 20%) of poultry. Casein peptides may be useful in meat processing as another naturally occurring antioxidant, helping to prevent off-flavor formation in meat products and increasing shelf life. In the use for white chocolate, the goal was to inhibit its browning, the main problems that limit the white chocolate’s shelf-life. Non-enzymatic browning reaction and lipid oxidation were involved directly in the browning of white chocolate. Thus, parameters which indicated fat alteration and non-enzymatic reactions were measured in three different samples of white chocolate. One sample with 0,2% of cocoa butter, with the synthetic antioxidant Grindox 562, other with 0,2% of cocoa butter, with the natural antioxidant and the third sample without any kind of antioxidant. The samples were exposed to two different temperatures: 20 ± 2 and 28 ± 2ºC. The results of the analysis made indicated that the samples stored at the temperature of 20ºC showed results significantly better to those samples stored at the temperature of 28ºC, related to the conservation of the white chocolate. Besides, the results indicated that the addition of any antioxidants employees has not influenced in a significant way the results obtained. Thus, it was evidenced that the main responsible parameter for the alterations of the white chocolate’s shelf-life is related to the storage temperature to which the samples were submitted.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-23Bitstream added on 2014-11-10T11:58:01Z : No. of bitstreams: 1 000786749_20150920.pdf: 227688 bytes, checksum: c800c0192a1f81b1c24ac20d93cf4f4c (MD5) Bitstreams deleted on 2015-09-21T13:18:45Z: 000786749_20150920.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-21T13:19:48Z : No. of bitstreams: 1 000786749.pdf: 1032630 bytes, checksum: 9ff7c0ae2515a60572247ae468fd531f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Peptidases são enzimas responsáveis por realizar a clivagem de ligações peptídicas de outras proteínas e peptídeos. Essas enzimas apresentam grande importância, pois são utilizadas em vários segmentos industriais, desde a indústria alimentícia até mesmo no processamento de couro e pele e formulações de medicamentos. Uma das principais aplicações das peptidases é nos laticínios, na produção de queijo, que inicialmente envolve a coagulação das caseínas do leite pela ação de enzimas proteolíticas coagulantes, sendo a renina a principal delas. Enzimas microbianas coagulantes de leite são peptidases aspárticas que catalisam a coagulação do leite, substituindo o coalho de vitelo. Em trabalhos anteriores foi isolado o fungo termofílico Thermomucor indicae-seudaticae N31 que produziu em fermentação em estado sólido (FES), uma peptidase com capacidade de hidrolisar a κ-caseína do leite e produzir coágulo de boa qualidade. Entretanto, sua caracterização funcional e especificidade de ação ainda não estão claras. Assim, neste estudo, deu-se continuidade à investigação de estrutura e ação desta enzima coagulante. Foi realizado o monitoramento da hidrólise enzimática da caseína por cromatografia líquida de alta eficiência, foi feita análise da especificidade primária da peptidase utilizando substrato de fluorescência da série Abz-LSFMAIQ-EDDnp e foi determinada a sequência primária da proteína por espectrometria de massas. O monitoramento da hidrólise enzimática da caseína por cromatografia líquida de alta eficiência mostrou que o perfil do extrato bruto de Thermomucor indicae-seudaticae N31 apresenta alta similaridade com as enzimas comerciais das marcas Bela-Vista e Chr-Hansen obtidas dos fungos Rhizomucor miehei e Aspergillus niger, respectivamente. A análise de especificidade primária da peptidase demonstrou alta especificidade e afinidade pelo substrato sintético. A determinação do ... / Peptidase enzymes are responsible for catalyze the cleavage of peptide bonds of other proteins. These enzymes present great importance, therefore, are used in several industrial segments, since the food industry even in the processing of leather and formulations of medicinal products. One major application of peptidases is in the dairy industry for cheese production, which initially involves clotting of milk caseins by the action of coagulant proteolytic enzymes being rennin the main one. Microbial rennet-like milk-clotting enzymes are aspartic proteinases that catalyze milk coagulation, substituting calf rennet. In previous study it was isolated a thermophilic fungus Thermomucor indicae-seudaticae N31 that produced on Solid State Fermentation (SSF), a peptidase with capacity to hydrolyses the k-casein of milk and produce good quality curd. However its functional characterization and specificity of action is not clear yet. Thus, in this study we continued the investigation of structure and action of this enzyme coagulant. Was carried out the monitoring of enzymatic hydrolysis of casein by high performance liquid chromatography-reverse phase, was analyzed the specificity of primary peptidase using substrate of fluorescence resonance energy transfer (FRET) peptide series Abz-LSFMAIQ-EDDnp and determined the primary sequence of the protein by mass spectrometry. Monitoring the enzymatic hydrolysis of casein by high performance liquid chromatography-reverse phase showed that the crude extract Thermomucor indicae-seudaticae N31 shows high similarity with commercial enzymes brands Bela-Vista and Chr-Hansen obtained from fungi Rhizomucor miehei and Aspergillus niger, respectively. The analysis of primary peptidase specificity demonstrated high specificity and affinity for the synthetic substrate. The determination of the cleavage site showed 46% hydrolysis of the bond between the amino acids phenylalanine and methionine and 54% between alanine ...

Estudos recentes indicam que os peptídeos obtidos pela hidrolise enzimática da caseína podem apresentar atividades antioxidantes. Neste trabalho, previamente obteve-se os peptídeos através de hidrolise da caseína utilizando as enzimas Alcalase e Flavourzyme (4h, a 50ºC e pH 8), selecionando os que apresentaram as melhores características, in vitro, relativas à atividade antioxidante. A hidrolise enzimática utilizando a enzima Flavourzyme mostrou melhores resultados, com alto valor de proteína solúvel e conteúdo de aminoácidos livres, além de peptídeos de menor peso molecular do que com a Alcalase, como observado nas análises de cromatografia de permeação em gel e eletroforese em gel de poliacrilamida. Os peptídeos de caseína obtidos com a Flavourzyme também apresentaram melhores resultados utilizando o método ABTS na determinação da capacidade antioxidante. O hidrolisado obtido a partir da enzima Flavourzyme foi aplicado em produtos cárneos e em chocolate branco. Em produtos cárneos, os peptídeos de caseína (2.0%) inibiram, efetivamente, a peroxidação lipídica em carne moída (100%) e em carne mecanicamente separada de ave (CMS) (cerca de 20%) indicando que estes peptídeos podem ser utilizados nestes produtos, auxiliando na prevenção da formação de flavor desagradável e aumentando sua vida útil. Relativamente a sua aplicação em chocolate branco, esta adição teve o intuito de inibir escurecimento deste produto, fator considerado como limitante na sua vida-útil sendo conseqüência tanto de reações de escurecimento não enzimático quanto da oxidação de lipídeos. Os parâmetros que indicaram alteração lipidica e reações não enzimáticas foram mensurados em três diferentes amostras de chocolate branco: uma amostra com 0,2%, de manteiga de cacau, de antioxidante sintético Grindox 562, outra com 0,2%, de manteiga de cacau, dos peptídeos de caseína e a terceira amostra sem qualquer tipo de antioxidante. As amostras foram expostas a duas temperaturas diferentes: 20 ± 2 e 28 ± 2ºC. Os resultados das análises realizadas indicaram que as amostras armazenadas à temperatura de 20ºC apresentaram resultados significativamente melhores àqueles das amostras armazenadas à temperatura de 28ºC, relativos ao índice de acidez, à atividade de água, ao índice de peróxido, à cor e às substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), indicando melhor conservação deste produto. Também foi observado que a adição de quaisquer dos antioxidantes empregados não influenciou de forma significativa os resultados obtidos, evidenciandose assim, que o principal parâmetro responsável pelas alterações do chocolate branco em sua vida útil refere-se à temperatura de armazenamento a qual as amostras foram submetidas. / Recent studies indicate that peptides obtained by casein hydrolysis may have antioxidant activity. In this work, previous casein peptides were obtained by enzymatic hydrolysis using Alcalase and Flavourzyme (4h, at 50ºC and pH 8), selecting the ones that showed the best characteristics in vitro, related to the antioxidant activity. The enzymatic hydrolysis using Flavourzyme showed the best results, with higher soluble protein and free amino acid content and producing lower molecular weight peptides than Alcalase, as observed by gel permeation chromatography and polyacrylamide gel electrophoresis. Related to its application in meat products, casein peptides obtained with Flavourzyme also exhibited greater antioxidant capacity using the ABTS method. The casein hydrolyzed from Flavourzyme enzyme was applicated in ground beef homogenates, mechanically deboned meat (MDM) of poultry and white chocolate. In meat products, casein peptides (2.0%) effectively inhibited lipid peroxidation in ground beef homogenates (100%) and mechanically deboned meat (about 20%) of poultry. Casein peptides may be useful in meat processing as another naturally occurring antioxidant, helping to prevent off-flavor formation in meat products and increasing shelf life. In the use for white chocolate, the goal was to inhibit its browning, the main problems that limit the white chocolate’s shelf-life. Non-enzymatic browning reaction and lipid oxidation were involved directly in the browning of white chocolate. Thus, parameters which indicated fat alteration and non-enzymatic reactions were measured in three different samples of white chocolate. One sample with 0,2% of cocoa butter, with the synthetic antioxidant Grindox 562, other with 0,2% of cocoa butter, with the natural antioxidant and the third sample without any kind of antioxidant. The samples were exposed to two different temperatures: 20 ± 2 and 28 ± 2ºC. The results of the analysis made indicated that the samples stored at the temperature of 20ºC showed results significantly better to those samples stored at the temperature of 28ºC, related to the conservation of the white chocolate. Besides, the results indicated that the addition of any antioxidants employees has not influenced in a significant way the results obtained. Thus, it was evidenced that the main responsible parameter for the alterations of the white chocolate’s shelf-life is related to the storage temperature to which the samples were submitted.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-09Bitstream added on 2014-06-13T20:35:51Z : No. of bitstreams: 1 moretti_mms_me_rcla.pdf: 1537204 bytes, checksum: ee5403abcf2b166e590ebe82f51303d0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Dos 27 microrganismos recém isolados, A. fumigatus M.7.1 e Myceliophthora sp M.7.7 foram os melhores produtores de FPase (0,8 e 2,0 U/g de substrato) e xilanase (1040 e 1292 U/g de substrato), quando cultivados por fermentação em estado sólido (FES) em mistura de bagaço de cana e farelo de trigo (1:1). As produções máximas de xilanase (7237,9 U/g de substrato) e endoglucanase (46,2 U/g de substrato) por A. fumigatus M.7.1 foram observadas pelo cultivo do fungo em palha de milho e farelo de trigo (9:1 p/p) e bagaço de cana e farelo de trigo (9:1 p/p), respectivamente. Em relação ao isolado Myceliophthora sp M.7.7, os picos de produção de ambas as enzimas (xilanase: 1044,6 U/g de substrato; endoglucanase 53,7 U/g de substrato) foram obtidos quando este foi cultivado em mistura de bagaço de cana e farelo de trigo (9:1 p/p). A endoglucanase e xilanase produzida por A. fumigatus M.7.1 apresentaram atividade ótima em pH 4,5, a 70 e 60 ºC, respectivamente. Nos ensaios com a linhagem Myceliophthora sp M.7.7, ambas as enzimas apresentaram maior atividade em pH 5,0 a 65-70 ºC. Ambas as enzimas de Myceliophthora sp M.7.7 e a endoglucanase de A. fumigatus M.7.1 mantiveram aproximadamente 70-100% da atividade inicial na faixa de pH entre 3,5 a 9,0 e nas temperaturas de 35 a 65 ºC. A xilanase de A. fumigatus M.7.1 manteve-se estável em pH entre 5,5 e 10,5 e 40 e 50 ºC, respectivamente. Dos tratamentos ao qual o bagaço foi submetido, o que mostrou maior eficiência na liberação de açúcares redutores (0,09%) e compostos fenólicos (0,74%), foi a solução de glicerol em microondas por 5 min. O bagaço de cana pré tratado com glicerol foi incubado com o preparado enzimático de A. fumigatus M.7.1 a 55 ºC. Após 24 h de incubação, foram liberados 0,7 mg/mL de açúcar redutor. As mesmas condições foram utilizadas na sacarificação do bagaço utilizando o extrato enzimático... / The microorganisms A. fumigatus M.7.1 and Myceliophthora SP M.7.7 were the best producers of FPase (0,8 and 2,0 U/g of substrate) and xylanase (1040 and 1292 U/g of substrate) of the 27 isolated microorganisms, when cultivated by solid state fermentation (SSF) in a mixture of cane bagasse and wheat bran (1:1). The greatest production of xylanase (7237,9 U/g of substrate) and endoglucanase (46,2 U/g of substrate) by A. fumigatus M.7.1 were noted by the fungi cultivation in corn straw and wheat bran (9:1 p/p) and cane bagasse and wheat bran (9:1 p/p), respectively. In the isolated Myceliophthora sp M.7.7, the peak production of the both enzymes (xylanase: 1044,6 U/g of substrate; endoglucanase 53,7 U/g of substrate) were obtained when the microorganism were cultivated in a mixture of cane bagasse and wheat bran (9:1 p/p). The endoglucanase and the xylanase produced by A. fumigatus M.7.1 showed higher activity in pH 4,5, at 70 and 60 oC, respectively. In the essays with the Myceliophthora sp M.7.7 strains, the both enzymes showed higher activity in pH 5,0, at 65-70 oC. The both enzymes of Myceliophthora sp M.7.7 and the endoglucanase of A. fumigatus M.7.1 maintained approximately 70-100% of the initial activity between pH 3,5 and 9,0 and between 35 and 65 oC. The xylanase of A. fumigatus M.7.1 was stable between the pH 5,5 and 10,5 and the temperature 40 and 50 oC. About the treatments of the bagasse, the most efficient in the liberation of reducing sugars (0,09%) and phenolic compounds (0,74%) was the glycerol solution in microwave for 5 minutes. The cane bagasse pretreated with glycerol was incubated with the enzymatic solution of A. fumigatus M.7.1 at 55 oC. After 24 hours of incubation, 0,7mg/mL of reducing sugar was liberated. The same conditions were used in the saccharification of the bagasse using the enzymatic extract produced by Myceliophthora sp. M.7.7, with a reducing sugar... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Hamilton Cabral / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodríguez / Resumo: Peptidases são enzimas responsáveis por realizar a clivagem de ligações peptídicas de outras proteínas e peptídeos. Essas enzimas apresentam grande importância, pois são utilizadas em vários segmentos industriais, desde a indústria alimentícia até mesmo no processamento de couro e pele e formulações de medicamentos. Uma das principais aplicações das peptidases é nos laticínios, na produção de queijo, que inicialmente envolve a coagulação das caseínas do leite pela ação de enzimas proteolíticas coagulantes, sendo a renina a principal delas. Enzimas microbianas coagulantes de leite são peptidases aspárticas que catalisam a coagulação do leite, substituindo o coalho de vitelo. Em trabalhos anteriores foi isolado o fungo termofílico Thermomucor indicae-seudaticae N31 que produziu em fermentação em estado sólido (FES), uma peptidase com capacidade de hidrolisar a κ-caseína do leite e produzir coágulo de boa qualidade. Entretanto, sua caracterização funcional e especificidade de ação ainda não estão claras. Assim, neste estudo, deu-se continuidade à investigação de estrutura e ação desta enzima coagulante. Foi realizado o monitoramento da hidrólise enzimática da caseína por cromatografia líquida de alta eficiência, foi feita análise da especificidade primária da peptidase utilizando substrato de fluorescência da série Abz-LSFMAIQ-EDDnp e foi determinada a sequência primária da proteína por espectrometria de massas. O monitoramento da hidrólise enzimática da caseína por cromatografia líquida de alta eficiência mostrou que o perfil do extrato bruto de Thermomucor indicae-seudaticae N31 apresenta alta similaridade com as enzimas comerciais das marcas Bela-Vista e Chr-Hansen obtidas dos fungos Rhizomucor miehei e Aspergillus niger, respectivamente. A análise de especificidade primária da peptidase demonstrou alta especificidade e afinidade pelo substrato sintético. A determinação do ... / Abstract: Peptidase enzymes are responsible for catalyze the cleavage of peptide bonds of other proteins. These enzymes present great importance, therefore, are used in several industrial segments, since the food industry even in the processing of leather and formulations of medicinal products. One major application of peptidases is in the dairy industry for cheese production, which initially involves clotting of milk caseins by the action of coagulant proteolytic enzymes being rennin the main one. Microbial rennet-like milk-clotting enzymes are aspartic proteinases that catalyze milk coagulation, substituting calf rennet. In previous study it was isolated a thermophilic fungus Thermomucor indicae-seudaticae N31 that produced on Solid State Fermentation (SSF), a peptidase with capacity to hydrolyses the k-casein of milk and produce good quality curd. However its functional characterization and specificity of action is not clear yet. Thus, in this study we continued the investigation of structure and action of this enzyme coagulant. Was carried out the monitoring of enzymatic hydrolysis of casein by high performance liquid chromatography-reverse phase, was analyzed the specificity of primary peptidase using substrate of fluorescence resonance energy transfer (FRET) peptide series Abz-LSFMAIQ-EDDnp and determined the primary sequence of the protein by mass spectrometry. Monitoring the enzymatic hydrolysis of casein by high performance liquid chromatography-reverse phase showed that the crude extract Thermomucor indicae-seudaticae N31 shows high similarity with commercial enzymes brands Bela-Vista and Chr-Hansen obtained from fungi Rhizomucor miehei and Aspergillus niger, respectively. The analysis of primary peptidase specificity demonstrated high specificity and affinity for the synthetic substrate. The determination of the cleavage site showed 46% hydrolysis of the bond between the amino acids phenylalanine and methionine and 54% between alanine ... / Mestre

Resumo: As β-glucanas fúngicas apresentam uma série de respostas biológicas. Estas glucanas apresentam baixa solubilidade em meio aquoso, sendo necessário fragmentá-las em moléculas de menor peso molecular. O Botryosphaeria rhodina MAMB-05 é um ascomiceto ligninolítico produtor de uma β-(1→3)(1→6)-glucana denominada botriosferana (EPS). Estudos preliminares demonstraram que o fungo Trichoderma harzianum Rifai é capaz de crescer em EPS como única fonte de carbono e de produzir β-glucanases específicas. As condições para a produção de -1,3-glucanases pelo T. harzianum Rifai em fermentador de bancada utilizando EPS como única fonte de carbono foram otimizadas através do uso de um planejamento fatorial e análise por superfície de resposta, o qual mostrou que a produção máxima de -1,3-glucanases ocorreu em 5 dias de cultivo, com pH inicial igual a 5,5 e com aeração de 1,5 vvm. As enzimas do complexo -glucanolítico extracelular foi parcialmente purificado e utilizado para a hidrólise de botriosferana, laminarina, paramilo e pustulana. Duas frações com atividade para -glucanase (F-I e F-II) foram obtidas a partir da cromatografia de filtração em gel, as quais apresentaram diferentes modos de ação sobre o botriosferana e a laminarina. O botriosferana foi hidrolisado em cerca de 66 % pela fração F-I e em 98 % pela fração F-II, em 30 min. Os produtos de hidrólise foram principalmente constituídos por gluco-oligossacarídeos (GP ≥ 4), e menor quantidade de glucose, di- e trissacarídeos. A ação enzimática das frações F-I e F-II sobre a laminarina resultaram em 15 % de conversão do polímero em glucose, enquanto a porcentagem de sacarificação foi totalmente diferente (70 % para F-I e 25 % para F-II). Em paramilo, ambas as frações promoveram a degradação de aproximadamente 20 % do polissacarídeo após 30 min, onde somente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fungal β-D-glucans presents a variety of biological response. These glucans presents low solubility in water and being necessary to obtain fragments with small molecular weight. A ligninolytic ascomyceteous Botryosphaeria rhodina MAMB-05 produces a (1→3)(1→6)-β-D-glucan named botryosphaeran (EPS). Preliminary studies verified that Trichoderma harzianum Rifai is able to grown on EPS as sole carbon source and secrete specific β-glucanases to act on this subtract. Conditions for -1,3-glucanase production by T. harzianum Rifai in bench-fermenter using EPS as sole carbon source were developed using a statistical factorial design, and analysis by response surface method, which showed maximal enzyme production at 5 days growth in a minimum Vogel salts medium, with initial pH 5.5 under 1.5 vvm aeration. A -glucanolytic extracellular complex was partially-purified and used to hydrolyze fungal botryosphaeran, algal laminarin, algal paramylon and the liquen pustulan. Two -glucanase fractions (F-I and F-II) were obtained by gel permeation chromatography, which presented different modes of attack on botryosphaeran and laminarin. Botryosphaeran was 66 % hydrolyzed by the F-I fraction, and 98 % by fraction F-II, within 30 min. The main products of hydrolysis were gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4), and lower amounts of glucose, di- and tri-saccharides. The action of enzyme fractions I and II on laminarin resulted 15 % of conversion to glucose, while the percentage of saccharification was radically different (70 % for F-I and 25 % for F-II). On paramylon, both fractions promoted approximately 20 % degradation after 30 min, and only 0.5 % corresponded to gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4). Only F-I fraction could acted on pustulan resulting 25 % of glucose, gentiobiose and oligosaccharides (not identified), within 30 min. The difference in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Aneli de Melo Barbosa / Banca: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Banca: João Ruggiero Neto / Banca: Rubens Monti / Banca: Inês Conceição Roberto / Doutor