Ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) é a enzima capaz de converter o amido e seus açúcares relacionados em ciclodextrinas (CDs) através da reação de ciclização. As CDs têm inúmeras aplicações na indústria farmacêutica, cosmética e de alimentos, devido à sua capacidade de encapsular moléculas hidrofóbicas dentro de sua cavidade. A CGTase de Thermoanaerobacter sp. é capaz de converter o amido em CDs sob condições de processo industrial, em temperaturas elevadas. A produção de CDs em escala industrial é feita, geralmente, em processos de batelada, nos quais é utilizada a enzima livre diretamente. No entanto, a imobilização da CGTase tem sido testada, com o propósito de permitir seu uso contínua e repetidamente, de modo a prevenir sua solubilização e promover uma forma molecular mais estável. Neste trabalho, buscouse imobilizá-la em microesferas de sílica-polietilenoglicol (sílica-PEG). O suporte foi silanizado com 3- aminopropiltrimetoxisilano (APTMS) e ativado com glutaraldeído para gerar condições de imobilização de enzimas, que foi realizada a 6ºC e pH 6, durante 15h. O rendimento de imobilização e a atividade recuperada foram 83% e 73%, respectivamente. Os resultados foram comparados com estudos anteriores sobre a imobilização covalente de CGTase. As propriedades enzimáticas da CGTase imobilizada foram investigadas e comparadas com as da enzima solúvel. CGTases solúveis e imobilizadas apresentaram valores similares de pH ótimo. Por outro lado, a temperatura ótima foi de 100ºC e 80ºC para as formas solúvel e imobilizada da enzima, respectivamente. Em comparação com a CGTase solúvel, a forma imobilizada apresentou maior Km (constante de Michaelis), menor Vmax (velocidade máxima de reação), a estabilidade de armazenamento diminuiu cerca de 15% e apenas um ligeiro decréscimo foi observado quando a estabilidade térmica estava sob avaliação. A estabilidade operacional foi medida em repetidos processos de batelada e a enzima imobilizada reteve cerca de 60% da atividade catalítica inicial, após 15 ciclos. / Cyclodextrin glicosyltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) is the enzyme able to convert starch and related sugars into cyclodextrins (CDs) via cyclization reaction. Cyclodextrins have numerous applications in the pharmaceutical, cosmetics, and food industry, because of their capacity to encapsulate hydrophobic molecules within their cavity. The CGTase from the Thermoanaerobacter sp. is able to degrade starch into CDs under industrial conditions (high temperature). For the industrial scale production of CDs, conventional batch production methods, which utilize soluble CGTase directly, have been mainly adopted. However the immobilization of CGTase has been pursued with the purpose of allow its reuse continuously and repeatedly by avoiding enzyme solubilization and promoting a more stable molecule form. In this research, Thermoanaerobacter CGTase was immobilized on silica-polyethyleneglycol (silica-PEG) microspheres. The support was silanized with 3- aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) and activated with glutaraldehyde to generate conditions for enzyme immobilization, which was carried out at 6ºC and pH 6, during 15h. The immobilization yield and recovery activity was around 83% and 73%, respectively. Results were compared with previous studies on covalent immobilization of CGTase. The enzymatic properties of immobilized CGTase were investigated and compared with those of the soluble enzyme. Soluble and immobilized CGTases showed similar values for optimum pH. On the other hand, the optimum temperature was 100ºC and 80ºC for the soluble and immobilized forms, respectively. In comparison with the soluble CGTase, the immobilized form exhibited higher Km (Michaelis constant), lower Vmax (maximal reaction rate), the storage stability was decreased about 15% and just a slight decrease was observed when thermal stability was under evaluation. The operational stability was evaluated in repeated batch process and the immobilized enzyme retained about 60% of the initial catalytic activity after 15 cycles.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-09T12:54:25Z No. of bitstreams: 1 THAÍS MARIA ALVES MARINHO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2016.pdf: 4526314 bytes, checksum: 93577e66a4279c33e84cb662d3ce4735 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-09T12:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THAÍS MARIA ALVES MARINHO - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2016.pdf: 4526314 bytes, checksum: 93577e66a4279c33e84cb662d3ce4735 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Capes / Com o ascendente desenvolvimento de novas tecnologias, a procura por novos sistemas de sensoriamento vem aumentando, pois há uma necessidade de obter uma melhor precisão nos resultados de análises biológicas, com baixo custo e em tempo real, diante disso, os biossensores são dispositivos capazes de proporcionar esse tipo de resultado. Doenças ligadas a insuficiência renal necessitam desse tipo de precisão e rapidez, que é caracterizada pela concentração de ureia no sangue ou na urina, eliminado assim uma série de procedimentos laboratoriais. Logo, para montagem de um biossensor de ureia é preciso um biocomponente seletivo e específico, que possa identificar a ureia sem nenhuma interferência, como é o caso da enzima. A enzima capaz de catalisar a hidrolise de ureia é a uréase, formando como produto da reação o gás carbônico e a amônia. Para ser aplicado em um biossensor, a enzima precisa ser imobilizada, pois dessa forma confere uma maior estabilidade operacional e um maior armazenamento da mesma. Essa imobilização pode ser realizada por meio de polímeros. A quitosana é um polímero natural que vêm ganhando destaque para esta aplicação, diante de suas propriedades como baixo custo, abundância na natureza, fácil processamento, capacidade de formação membrana, entre outras. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho é imobilizar a enzima urease utilizando como matriz a quitosana e quitosana/glutaraldeído, avaliando diferentes condições de preparação das membranas. As membranas foram depositadas sobre um transdutor que utilizou como suporte fitas de aço inox, eletrodepositadas com antimônio. Logo após, foram realizadas caracterizações por microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), para avaliar as superfícies das membranas. Também, foram realizados testes de bioresposta dos eletrodos, para avaliar a efetividade da enzima imobilizada, através das respostas de sensibilidade, seletividade, estabilidade, tempo de resposta, faixa de linearidade, especificidade e repetibilidade dos biossensores. E foi observado que, a enzima imobilizada com quitosana e com adição do reticulante glutaraldeído, proporcionou melhores respostas, com mais estabilidade operacional e maior armazenamento da enzima, melhorando assim o tempo de vida da mesma. / With the upward development of new technologies, demand for new sensing systems is increasing because there is a need for better accuracy in the results of biological analyzes, with low cost and in real time, before that, the biosensors are devices capable of provide that kind of result. Diseases related to renal insufficiency require such precision and rapidity, which is characterized by the concentration of urea in blood or urine, thus eliminating a series of laboratory procedures. Therefore, for assembling a urea biosensor is needed a selective and specific bio-component that can identify the urea without any interference, as in the case of the enzyme. The enzyme capable of catalyzing the hydrolysis of urea is urease, forming a reaction product of carbon dioxide and ammonia. To be used in a biosensor, the enzyme must be immobilized, as this way confer greater operational stability and a longer storage thereof. This immobilization can be performed by means of polymers. Chitosan is a natural polymer that become increasingly more important for this application, on its properties such as low cost, abundance in nature, easy processing capacity of membrane formation, among others. Given the above, the objective of this work is to immobilize the enzyme urease as a matrix using chitosan and chitosan / glutaraldehyde, evaluating different conditions of preparation of membranes. Membranes were deposited on a transducer used as a support of stainless steel strips, electrodeposited with antimony. Soon after, characterizations were performed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate the surfaces of the membranes. Also, the bioresponse electrode tests were performed to evaluate the effectiveness of the immobilized enzyme, through sensitivity responses, selectivity, stability, response time, linearity range, specificity and reproducibility of biosensors. It was observed that the immobilized enzyme with chitosan and crosslinking addition of glutaraldehyde gave the best responses with more operational stability and increased storage of the enzyme, thereby improving the lifetime thereof.

Modelos de desusos do músculo esquelético como imobilização gessada, suspensão são frequentemente utilizados em grupos de pesquisas experimentais. Esse tempo de desuso por período prolongado pode determinar alterações significativas na citoarquitetura muscular. Este estudo teve como objetivo avaliar os aspectos morfológicos do músculo sóleo de ratas em desenvolvimento pós-natal que tiveram seus membros posteriores direitos imobilizados, e posteriormente foram submetidas ao protocolo passivo de alongamento (alongamento manual passivo intermitente), por um período de sete dias. Utilizou-se 20 ratas da raça Wistar (Rattus Norvegicus Albinus) com 21 dias de idade, dividas em cinco grupos: Grupo Controle 21 dias (GC21- Animais com 21 dias), Grupo Imobilizado (GI- Animais de 21 dias que foram imobilizados por 7 dias), Grupo Imobilizado e Alongado (GIA- Animais de 21 dias que foram imobilizados por 7 e reabilitados pelo alongamento durante 3 dias) e Grupo Alongado (GA- Animais de 21 dias não imobilizados por 7 dias e posteriormente alongamentos durante 3 dias), Grupo Controle 30 (GC30 - Animais com 30 dias). Fragmentos dos músculo sóleo foi processado sob diferentes métodos histoquímicos, coloração hematoxilina-eosina e picro-sirius. As variáveis foram avaliadas inter- e intra-grupos através de técnicas estatísticas como: Teste de Kruskall Wallis e pós teste de Dunn. Conclusão: Os resultados indicaram que o músculo sóleo de ratas bebês sofreram modificações citoarquiteturais significativas quando o alongamento manual intermitente foi usado como recurso terapêutico após 7 dias de desuso do segmento posterior direito (imobilização em flexão plantar). Nos músculos imobilizados, ambas as proteínas (desmina e vimentina) tiveram seus conteúdos reduzidos em relação aos valores controle (21 ou 30 dias), indicando balanço negativo para o tecido pós-desuso. A quantidade dessas proteínas não foi modificada nos animais submetidos somente ao procedimento de alongamento intermitente. Os animais que sofreram imobilização e que foram reabilitados, a quantidade de desmina não aumentou significativamente, não atingindo valores similares ao grupo controle 30 dias. Esses dados sugerem que os filamentos de desmina necessitam de tempo superior a 3 dias de reabilitação por alongamento intermitente para restabelecerem a arquitetura intersticial das fibras e consequentemente favorecerem a transdução mecânica de sinais entre os meios intra e extracelular. Porém, o efeito citoarquitetural do alongamento sobre os filamentos intermediários deve ser acompanhado longitudinalmente e confirmados em adicionais estudos bioquímicos e moleculares. / Disuses models of skeletal muscle as immobilization , suspension are often used in experimental research groups. This time of disuse for a prolonged period can cause significant changes in muscle cytoarchitecture .This study aimed to evaluate the morphology of the soleus muscle of rats in postnatal development that had its members later immobilized rights, and subsequently were subjected to passive stretching protocol (passive manual stretching flashes), for a period of seven days. We used 20 Wistar rats (Rattus Norvegicus Albinos) race with 21 days of age , divided into five groups: Control Group (CG21- Animal 21 days ), Immobilized Group (IG- Animal 21 days that were immobilized for 7 days ) , Immobilized and Stretched Group (ISG - Animal 21 days that were immobilized for 7 and rehabilitated by stretching for 3 days) and Stretched Group (SG -Animal 21 days not immobilized for 7 days and subsequently stretching for 3 days), Control Group (CG30 - Animals 30 days).Fragments of the soleus muscle was processed under different histochemical methods, hematoxylin - eosin staining and picro-sirius. Variables were evaluated inter - and intra - groups through statistical techniques such as Kruskall Wallis and Dunn\'s post test . Conclusion: The results indicated that the soleus muscle of rats were babies citoarquiteturais significant changes when the manual stretching intermittently been used as a therapeutic resource after 7 days of disuse of the right posterior segment ( immobilization in plantar flexion). The immobilized muscles , both proteins (desmin and vimentin ) content had decreased compared to control values (21 or 30 days), indicating negative after- tissue balance disuse. The amount of these proteins was not modified in animals subjected only to intermittent stretching procedure. The animals underwent immobilization have been rehabilitated and that the amount of desmin was not significantly increased, not reaching values similar to the control group 30 days. These data suggest that desmin filaments need to 3 days longer than the time for rehabilitation to restore the intermittent stretching interstitial fiber architecture and hence favor the mechanical transduction of signals between intra-and extracellular media. However, the effect of stretching on cytoarchitectural intermediate filaments should be followed longitudinally and confirmed in additional biochemical and molecular studies .

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-08Bitstream added on 2014-06-13T19:55:53Z : No. of bitstreams: 1 vasconcellos_a_me_sjrp.pdf: 3559439 bytes, checksum: 7626ad7d7fb3ecc2909ae46dc06812db (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os principais objetivos do presente trabalho de pesquisa são a síntese de novos catalisadores zeolíticos, a avaliação de seus usos como possíveis matrizes para imobilização enzimática, e o uso desse complexo zeólita/enzima como catalisador para produção de biodiesel. Inicialmente foram sintetizadas duas classes de zeólitas: faujasita (FAU) e gismondina (GIS), em suas formas sódicas, e estas zeólitas foram convertidas para as formas Cu2+, Ni2+ e Zn2+ por troca iônica. Na sequência foi avaliado o potencial desses materiais zeolíticos para imobilização e atividade lipolítica da enzima (Lipase de Rhizomucor miehei) na reação de hidrólise do p-nitrofenil palmitato (pNPP) a p-nitrofenol (pNP). Os estudos de imobilização foram feitos variando os parâmetros térmicos do pré-tratamento do suporte zeolítico e o meio catiônico dominante. Os resultados obtidos mostraram que dos 16 suportes avaliados para imobilização enzimática, todos se mostraram capazes de imobilizar a enzima em questão e produzir atividade catalítica, no entanto, o melhor compromisso entre imobilização e atividade enzimática foi obtido pelo complexo LIPASE/GIS/Ni2+ pré-tratada a 200ºC. Este complexo que imobilizou 11,2 ± 0,6% da quantidade de enzima da solução e obteve uma atividade de 13,278 U/mg-suporte. Para as reações de transesterificação foram usados como catalisadores as zeólitas puras (GIS/Ni2+ e GIS/Zn2+), enzimas livres (Lipases de Rhizomucor miehei) e enzimas imobilizadas sobre as zeólitas (LIPASE/GIS/Ni2+ e LIPASE/GIS/Zn2+) para a produção de biodiesel a partir do óleo vegetal (óleo de soja). Os resultados obtidos indicaram que os dois complexos produziram biodiesel, no entanto, o teor de ésteres metílicos de 56,2% produzidos pelo suporte LIPASE/GIS/Ni2+ mostrou que houve... / The main goals of this research work are the syntheses of new zeolitic catalysts and their use as possible solid matrices for enzyme immobilization, and the study this complex zeolite/enzyme as a catalyst for biodiesel production. Initially, two different zeolites were synthesized: faujasite (FAU) and gismondine (GIS). The two zeolites were first prepared in their sodic forms and thereafter they were submitted to an ion exchange process in order to the replace the extra-framework Na+ by Cu2+, Ni2+ and Zn2+. The potential of these zeolitic materials for immobilization and lipolytic activity of the enzyme (Lipase from Rhizomucor miehei) was evaluated through the hydrolysis reaction from p-nitrophenyl palmitate (pNPP) to p-nitrophenol (pNP). Several immobilization studies were performed and two main parameters were singled out for this study: the thermal parameters or thermal stability of the zeolitic support and the main dominant cationic medium. The results showed that all of the 16 prepared zeolitic supports were not only able to immobilize the enzyme, but also they were able to show significant catalytic activity. However, the best compromise between immobilization and enzymatic activity was obtained with the complex LIPASE/GIS/Ni2+ pre-treated at 200°C, since it was able to immobilize 11.2 ± 0.6% of the amount of enzymes in solution and an activity of 13.278 U/mg-support. The transesterification reactions for the production of biodiesel from vegetable oils (soybean oil) were performed with the following catalysts: zeolite pure (GIS/Zn2+ and GIS/Ni2+), free enzymes (Lipases from Rhizomucor miehei) and immobilized enzymes on zeolites (LIPASE/GIS/Zn2+ and LIPASE/GIS/Ni2+). The results indicated that two zeolite/enzyme complexes were able to produce biodiesel, but the content... (Complete abstract click electronic access below)

The aim of this study was to evaluate the occurrence of gain in mass in these muscles in femoral quadriceps of dogs with induced muscular atrophy using medium frequency Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES), and to compare NMES in different periods of treatment. Twelve dogs, weighing between 15 and 25 kg, were randomly distributed in three groups: group I (control), group II, (NMES for 60 min) and group III (NMES for 30 min). For the induction of the muscular atrophy, the right femoral-tibial-patellar joint was immobilized for 30 days by the percutaneous transfixation type II method. After this period, the device was removed. NMES was carried out in the dogs of groups II and III, three times a week, with an interval of 48 h between each session, during 60 days. The parameters measured were: thigh perimetry, knee goniometry, creatine kinase (CK) enzyme activity and morphometry of the muscular fibers of the vastus lateralis muscle, collected through a muscular biopsy. The measurements of thigh perimetry, goniometry and biopsy of the vastus lateralis muscle were carried out at time zero, that is, before the immobilization, at 30 days (just after the removing of the immobilization) and at 90 days (after the surgical procedure). Blood samples for CK evaluation were collected before (T0), two (T1) and six (T2) hours post-NMES on days 0, 15, 30, and 60 after removing the immobilization. NMES was used on the femoral quadriceps muscle at a frequency of 2500Hz, 50% of pulse duration, and the on/off time ratio was 1:2. There was no difference regarding the values of thigh perimetry, goniometry and CK enzyme activity. As for the morphometry of the fibers of the vastus lateralis, a significant increase (p<0.05) was observed in the transversal area of the treated groups (II and III) at 90 days from the surgical procedure for immobilization when compared with time zero. Among the three groups, group II presented a greater transversal area (p<0.05) related to the others. Thus, it can be concluded that NMES of medium frequency brings about hypertrophy of the vastus lateralis muscle in dogs after induced muscular atrophy. NMES for 60 min (group II) presents a greater muscular gain related to the other groups studied. / O objetivo desta pesquisa foi avaliar a ocorrência de ganho de massa muscular no quadríceps femoral de cães com atrofia muscular induzida utilizando estimulação elétrica neuromuscular (EENM) de média freqüência, e comparar a EENM sob diferentes tempos de tratamento. Foram utilizados 12 cães, pesando entre 15 e 25kg e distribuídos aleatoriamente em três grupos denominados de I ou controle, grupo II, EENM com duração de 60 minutos e grupo III, EENM durante 30 minutos. Para a indução da atrofia muscular, a articulação fêmoro-tíbio-patelar direita foi imobilizada por 30 dias pelo método de transfixação percutânea tipo II e, decorrido este período, o aparelho foi removido. Foi realizada a EENM nos cães dos grupos II e III, três vezes por semana, com intervalo mínimo de 48 horas entre cada sessão, pelo período de 60 dias. Foram mensuradas a perimetria das coxas, goniometria dos joelhos, atividade da enzima creatina-quinase (CK) e morfometria das fibras musculares do vasto lateral em cortes transversais colhido mediante a biópsia muscular. As avaliações da perimetria da coxa, goniometria e biópsia do músculo vasto lateral foram realizadas nos tempos zero (antes da imobilização), aos 30 dias (logo após a remoção da imobilização) e 90 dias do procedimento cirúrgico de imobilização. As amostras de sangue para avaliação da atividade da CK foram colhidas antes (T0), duas (T1) e seis (T2) horas após a EENM e foram realizadas nos dias zero, 15, 30 e 60 após a remoção da imobilização. A EENM foi empregada no músculo quadríceps femoral numa freqüência de 2500Hz, 50% de duração de pulso e relação de tempo on/off de 1:2. Não houve diferença quanto aos valores da perimetria da coxa, goniometria e atividade da enzima CK. Quanto à morfometria das fibras do músculo vasto lateral, foi notado nos grupos tratados (II e III), um aumento significativo (p<0,05) da área transversal aos 90 dias do procedimento cirúrgico de imobilização quando comparado ao dia zero. Entre grupos, foi notado que o II apresentou uma área transversal maior (p<0,05) em relação aos grupos I e III. Pode-se concluir que a EENM de média freqüência ocasiona hipertrofia do músculo vasto lateral em cães após atrofia muscular induzida. A EENM com duração de 60minutos (grupo II) promove um maior ganho de massa muscular em relação aos demais grupos estudados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2277.pdf: 933463 bytes, checksum: 01507ff9166cf8406e37c047022142e1 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this work was stabilize and immobilize &#946;-galactosidase from activated agarose and chitosan supports. Initially, it was evaluated the buffer type, ionic strength and bivalent ions Mn2+ and Mg2+ on the hydrolytic activity of the enzyme using as substrates lactose and o-NPG (o-nitrophenyl galactopyranoside). Then the enzyme was covalently immobilized on glyoxyl-agarose, epoxy-chitosan-alginate and chitosan activated with glutaraldehyde, encapsulation in agarose and chitosan and ionic adsorption on MANAE-agarose. After immobilization, different strategies were used to stabilize the derivative such as crosslinking with glutaraldehyde and polyaldehyde dextran for the enzyme immobilized by ionic adsorption and reduction with sodium borohydride (NaBH4) for the enzyme covalently immobilized. For the derivative with maximum catalytic activity obtained, we estimated the kinetic and biochemical parameters as well as thermal stability at different temperatures and storage, operational stability, effect of inhibition by galactose and lactose yield. In the lactose hydrolysis, the best conditions were evaluated at 45°C in 100 mM potassium phosphate buffer pH 7.0 and addition of 2 mM MgCl2 and 0.1 mM MnCl2 (6786.5 U/mL of crude extract) and in the hydrolysis of synthetic substrate, o-NPG, the conditions for maximum catalytic activity was buffer sodium phosphate pH 7.0 50 mM with 2 mM MgCl2 at 25°C (4466.1 U/mL of crude extract). The enzyme immobilization on glyoxyl-agarose at pH 10.05 inactivated the enzyme. At pH 7.0, the enzyme was not immobilized. Similar behavior was observed for the enzyme immobilized on epoxy-chitosan-alginate. The ionic adsorption of the enzyme on MANAE-agarose allowed obtaining derivatives with high catalytic activity and immobilization yield around 100%. Neverthelless the crosslinking of the immobilized enzyme using polyaldehyde dextran and glutaraldehyde reduced drastically the hydrolytic activity of the derivatives by distortion of the enzyme structure. Besides the thermal stability of these derivatives at 10°C showed a similar behavior to the free enzyme. In order to obtain a derivative with high thermal stability on catalytic activity, the covalent immobilization on coagulated chitosan by different solutions and temperature. The derivative that provided higher catalytic activity was coagulated in a solution of 0.5 M KOH at 50°C and activated with glutaraldehyde 0.8% (v/v), with immobilization yield and recovered activity of 100%. An assay of looding of the support showed that 247,0 mg protein/ g gel was the maximum load. However diffusional limitation was verified even at 25 mg/g of gel. The immobilization process did not change the biochemical properties of the enzyme (optimum temperature and pH). In the storage stability at 10 ° C, the derivative covalently immobilized lost only 20% of initial activity after 90 days. The enzyme immobilized on chitosan was 3-5 fold more stable than the soluble enzyme at 20 and 40°C. The operational stability in 4 cycles showed a loss of 17% of hydrolytic activity after 4 cycles. Another important fact was the smallest effect of inhibition by galactose compared to soluble enzyme, even at high concentrations (5 g/L). In the hydrolysis of lactose the conversion was 70 % using insoluble and immobilized enzymes. We can conclude that the &#946;-galactosidase immobilized on chitosan activated with glutaraldehyde showed good properties, because it allows the development of continuous processes, facility of downstream process (product purification), avoiding contamination of the product by the biocatalyst. This advantage is very important specially for food industry. / O objetivo deste trabalho foi imobilizar e estabilizar &#946;-galactosidase de Kluyveromyces fragilis utilizando diferentes estratégias de imobilização em suportes orgânicos quitosana e agarose, com diferentes protocolos de ativação. Inicialmente, foi avaliado o tipo de tampão, força iônica e a suplementação com íons bivalentes Mn2+ e Mg2+ sobre a atividade hidrolítica da enzima empregando lactose e o-NPG (o-nitrofenil galactopiranosídeo) como substratos. A enzima foi imobilizada covalentemente em glioxil-agarose, epóxi-quitosana-alginato e quitosana ativada com glutaraldeído, por encapsulação em agarose e quitosana e por adsorção iônica em MANAE-agarose. Após a imobilização, diferentes estratégias foram adotadas para a estabilização do derivado como o entrecruzamento com glutaraldeído e polialdeído dextrana para a enzima imobilizada por adsorção iônica e a redução com borohidreto de sódio (NaBH4) para a enzima imobilizada covalentemente. Para o melhor derivado de &#946;-galactosidase foram estimados pH e temperatura de máxima atividade catalítica; estudados estabilidade térmica e operacional; efeito de inibição pela galactose e conversão de lactose. Na hidrólise da lactose, as melhores condições avaliadas foram a 45°C em tampão fosfato de potássio 100 mM pH 7,0 e adição de 2 mM MgCl2 e 0,1 mM MnCl2 (6786,5 U/mL de extrato) e na hidrólise do substrato sintético, o-NPG, a máxima atividade foi obtida em tampão fosfato de sódio 50 mM pH 7,0 com 2 mM MgCl2 a 25°C (4466,1 U/mL de extrato). A imobilização da enzima em gel glioxil-agarose não forneceu um derivado ativo, pois no pH de imobilização (10,05) a enzima sofreu inativação. Comportamento similar foi verificado para a enzima imobilizada em epóxi-quitosana-alginato. A adsorção iônica da enzima em MANAE-agarose forneceu derivados com elevada atividade catalítica e rendimento de imobilização da ordem de 100%. Porém, o entrecruzamento com polialdeído dextrana e glutaraldeído pós-imobilização reduziu drasticamente a atividade hidrolítica dos derivados provavelmente por distorção da estrutura ativa da enzima. Mesmo com o entrecruzamento, a estabilidade térmica destes derivados a 10°C apresentou um comportamento similar à enzima livre. Com o propósito de obter um derivado mais estável termicamente e com elevada atividade catalítica, foram avaliadas diferentes estratégias de imobilização covalente em quitosana coagulada por diferentes soluções e temperatura. O derivado que forneceu maior atividade catalítica foi obtido imobilizando a enzima em quitosana coagulada em solução 0,5 M de KOH a 50°C e ativado com glutaraldeído 0,8% (v/v), com atividade recuperada e rendimento de imobilização de 100%. A máxima concentração de enzima imobilizada neste suporte foi de 247,0 mg de proteína/g de gel. Após o carregamento de 25 mg/g de gel, limitação difusional foi verificada. A imobilização não alterou o pH e temperatura de máxima atividade hidrolítica da &#946;-galactosidase. A enzima imobilizada em quitosana-glutaraldeído perdeu apenas 20% da atividade inicial após 90 dias incubada no tampão fosfato de potássio 20 mM pH 7,0 com íons bivalentes Mn2+ e Mg2+a 10°C, foi 3-5 vezes mais estável que a enzima solúvel nas temperaturas de 20 e 40°C, pH7,0. A estabilidade operacional (40ºC e pH7,0) realizada em 4 ciclos mostrou uma perda de 17% da atividade hidrolítica inicial ao final do quarto ciclo. Outro fato relevante foi o menor efeito de inibição da enzima imobilizada pela galactose em comparação à enzima solúvel, mesmo em altas concentrações (5 g/L). Na hidrólise de lactose a 40ºC e pH 7,0 foi verificada uma conversão de 70% da lactose para ambas as enzimas, solúvel e imobilizada. De acordo com os resultados obtidos, pôde-se verificar que a imobilização de &#946;-galactosidase em quitosana ativada com glutaraldeído foi vantajosa, pois permite o desenvolvimento de processos contínuos de produção, simplifica a etapa de purificação do produto final e especificamente para fins alimentícios, reduz ou evita a contaminação do produto pelo biocatalisador.

Submitted by SUHELEN TANNUS DE ALMEIDA null (suhelentannus@hotmail.com) on 2017-08-18T17:20:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Repositório.pdf: 1287953 bytes, checksum: 3dc924d2158011a641d73d8be8d38935 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-23T19:17:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 almeida_st_me_sjrp.pdf: 1287953 bytes, checksum: 3dc924d2158011a641d73d8be8d38935 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T19:17:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 almeida_st_me_sjrp.pdf: 1287953 bytes, checksum: 3dc924d2158011a641d73d8be8d38935 (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As nanozeólitas têm atraído atenção dos pesquisadores em diversas áreas de pesquisa devido às propriedades físico-químicas que elas possuem, como por exemplo, grande área de superfície externa, alta dispersibilidade e facilidade de modulação das suas características de superfície, principalmente em relação à carga de superfície e propriedades de hidrofilicidade/hidrofobicidade. No presente trabalho foi realizado estudo de sínteses e caracterização da nanozeólita faujasita pura e trocada com terras-raras (La3+, Ce3+, Gd3+ e Dy3+). Primeiramente as nanozeólitas trocadas com os cátions de terras-raras foram empregadas como catalisadores hetereogêneos na reação de transesterificação química de triacilglicerídeos com o intuito de produzir biodiesel via rota metílica e etílica. Em paralelo a esse estudo os nanozeólitos trocados com cátions de terras-raras foram também estudados como suportes ou matrizes sólidas para a imobilização da lipase fúngica, mas especificamente a lipase de Thermomyces lanuginosus (LTL). Os complexos nanozeólitas-enzimas foram também empregados como catalisadores na reação de transesterificação de triacilglicerídeos para produção de ésteres etílicos de ácidos graxos utilizando óleo de soja como matéria prima via rota etílica. Os resultados do estudo de transesterificação do óleo de soja usando apenas as nanazeólitas trocadas com as terras-raras em termos de rendimentos de EEAG e EMAG usando 5% concentração de catalisador (em relação a massa de óleo), 650C, 8 e 12 horas foram: Nanozeólita faujasita trocada com lantânio a 0.1M/0.5M ( 0% de EEAG e EMAG), Nanozeólita faujasita trocada com Cério a 0.1M/0.5M ( 0% de EEAG e EMAG), Nanozeólita faujasita trocada com Gadolínio a 0.1M/0.5M (0% de EEAG e EMAG) e Nanozeólita faujasita trocada com Disprósio a 0.1M/0.5M (0% de EEAG e EMAG). Os mesmos resultados negativos foram obtidos trabalhando-se na temperatura de 120oC com tempo de 8 e 12 horas e mesma concentração de catalisador em relação a quantidade de massa de óleo. Em contrapartida, os resultados experimentais na produção de EEAG obtidos quando se empregou os complexos de nanozeolitas-enzimas foram bastante superiores e promissores em relação ao emprego puro dos nanezeólitos trocados com terras-raras. O rendimento de EEAG obtidos com os complexos Nanozeólita faujasita trocada com lantânio á 0.1M/LTL, Nanozeólita faujasita trocada com Cério á 0.1M/LTL, Nanozeólita faujasita trocada com Gadolínio á 0.1M/LTL e Nano- Nanozeólita faujasita trocada com Disprósio á 0.1M/LTL foram 67.4%, 0.0%, 24.7%, e 13.68% respectivamente. O rendimento EEAG obtidos com os complexos Nanozeólita faujasita trocada com lantânio a 0.5M/LTL, Nanozeólita faujasita trocada com Cério a 0.5M/LTL, Nanozeólita faujasita trocada com Gadolínio a 0.5M/LTL e Nanozeólita faujasita trocada com Disprósio a 0.1M/LTL foram 20.55%, 0.0%, 42.34%, e 22.94% respectivamente. O resultado mais relevante em termos catalíticos foi obtido para a enzima lipase de Thermomyces lanuginosus imobilizada no suporte Nanozeólita faujasita trocada com 0,1 mol.L-1 de cloreto de lantânio (Nanozeólita faujasita trocada com lantânio á 0.1M/LTL). Os rendimentos de ésteres etílicos de ácidos graxos (EEAG) para esse complexo foram de 67,39%. / Nanozeolites have attracted the attention of researchers in several research areas due to the physical-chemical properties they possess, such as large external surface area, high dispersibility and ease of modulation of their surface characteristics, mainly in relation to the charge of Surface and hydrophilicity / hydrophobicity properties. In the present work, a synthesis and characterization study of pure faujasite nanozeolite was performed with rare Earths (La3+, Ce3+, Gd3+ + and Dy3+). First, the nanozeolites exchanged with rare earth cations were used as heterogeneous catalysts in the reaction of chemical transesterification of triacylglycerides in order to produce biodiesel via methyl and ethyl route. In parallel to this study, nanozeolites exchanged with rare earth cations were also studied as solid supports or matrices for the immobilization of fungal lipase, but specifically the lipase Thermomyces lanuginosus (TLL). The nanozeolite-enzyme complexes were also used as catalysts in the transesterification reaction of triacylglycerides for the production of ethyl esters of fatty acids using soybean oil as raw material via the ethyl route. The results of the soybean oil transesterification study using only nanazeolites exchanged with rare earths in terms of FAME and FAEE yields using 5% catalyst concentration (based on oil mass), 65ºC, 8 hours and 12 hours Were: faujasite nanozeolite exchanged with lanthanum at 0.1M/0.5M (0% FAME and FAEE), faujasite nanozeolite exchanged with 0.1M /0.5M cerium (0% FAME and FAEE), faujasite nanozeolite exchanged with 0.1M/0.5M Gadolinium (0% FAME and FAEE) and faujasite Nanozeolite exchanged with Dysprosium at 0.1M/0.5M (0% FAME and FAEE). The same negative results were obtained by working at a temperature of 120ºC with time of 8 and 12 hours and the same concentration of catalyst in relation to the amount of oil mass. On the other hand, the experimental results in the production of FAEE obtained when using the complexes of nanozeolites-enzymes were much superior and promising in relation to the pure use of the nanozeolites exchanged with rare earths. The FAEE yields obtained with the complexes faujasite Nanozeolite exchanged with lanthanum at 0.1M / TLL, faujasite Nanozeolite exchanged with Cerium at 0.1M / TLL, Nanozeolite faujasita exchanged with Gadolinium at 0.1M / TLL and Nano-Nanozeolite faujasita exchanged with Dysprosium at 0.1M / TLL were 67.4%, 0.0%, 24.7%, and 13.68% respectively. The yield FAEES obtained with the complexes faujasite faujasite exchanged with lanthanum at 0.5M / TLL, faujasite Nanozeolite exchanged with Cerium at 0.5M / TLL, faujasite Nanozeolite exchanged with Gadolinium at 0.5M / TLL and faujasite Nanozeolite exchanged with Dysprosium at 0.1M / TLL Were 20.55%, 0.0%, 42.34%, and 22.94% respectively. The most relevant result in catalytic terms was obtained for the enzyme of Thermomyces lanuginosus immobilized on the support Nanozeolite faujasita and exchanged with 0.1 mol.L-1 of lanthanum chloride (faujasite nanozeolite exchanged with lanthanum at 0.1 M / TLL). The yields of ethyl fatty acid esters (FAEE) were 67.39.

Orientador: Rubens Monti / Coorientador: Marco Filice / Banca: Daniela Parreira Marques / Banca: Jonas Contieiro / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Juliana Cristina Bassan / Doutor

Orientador: Eliete Luciano / Banca: Carlos Alberto da Silva / Banca: Cláudio Alexandre Gobatto / Banca: Gustavo Puggina Rogatto / Banca: Ricardo José Gomes / Resumo: O objetivo deste estudo foi analisar e quantificar a participação das interleucinas (IL-4, IL-6, IL-10 e TNF-alfa) em animais que tiveram uma pata imobilizada e eletroestimulada por 1, 2 e 3 dias consecutivos, analisando-se a repercussão da hipocinesia focal sobre o conteúdo das proteínas musculares, bem como sobre parâmetros metabólicos como glicemia, insulinemia, glicogênio muscular, ácidos graxos livres, ácido ascórbico da glândula adrenal e da enzima creatina quinase (CK). A estimulação elétrica neuromuscular (EE, F=10Hz, T=0,4ms, i=5mA, 20 minutos diariamente), foi aplicada ao membro posterior de ratos, nos músculos Gastrocnêmio e Sóleo. Assim, ratos machos Wistar foram divididos em 7 grupos: controles (C), imobilizados por 1 dia (I1), imobilizados e eletroestimulados por 1 dia (IE1), imobilizados por 2 dias (I2), imobilizados e eletroestimulados por 2 dias (IE2), imobilizados por 3 dias (I3) e imobilizados e eletroestimulados por 3 dias (IE3). A Imobilização foi realizada através de uma órtese confeccionada sob medida em resina acrílica, mantendo o membro em posição a 90º pelos respectivos períodos experimentais. Os resultados demonstraram que a imobilização monosegmentar utilizada neste estudo desencadeou precocemente a proteólise muscular, alem de provocar respostas agudas nos sistemas diretamente relacionados com o fornecimento energético. Tais reações podem ser mediadas por algumas interleucinas, sobretudo a IL-6, que apresentou expressiva variação durante os períodos experimentais. Por outro lado, a eletroestimulação neuromuscular utilizada precocemente pode atenuar algumas destas respostas, minimizando o aspecto catabólico induzido pela imobilização. Assim, os resultados deste estudo leva a sugestiva de que as ações terapêuticas ou preventivas sobre as conseqüências deletérias da imobilização sobre os sistemas orgânicos devem ser adotadas precocemente. / Abstract: The objective of the study was to evaluate and quantilfy the participation of interleukins (IL-4, IL-6, IL-10, and TNF) in rats that underwent paw immobilization and electrical stimulation for 1, 2, and 3 consecutive days, while analyzing the local hypokinesia repercussion on muscular protein content, as well as metabolic parameters of glycemia, insulineamia, muscular glycogen, free fatty acids, ascorbic acid, and createne kinase enzime (CK). The neuromuscular electrical stimulation (EE, F=10Hz, T=0,4ms, i=5mA, 20 minutes daily) was applied to the hindlimb of the animas over the soleus and gastrocnemius muscles. In this manner, albino male Wistar rats were distributed into 7 experimental groups: control (C), immobilized 1 day (I1), immobilized 1 day and electrostimulated (IE1), immobilized 2 days (I2), immobilized 2 days and electrostimulated (IE2), immobilized 3 days (I3) and immobilized 3 days and electrostimulated (IE3). The immobilization of the animals was achieved by an acrylic resin orthesis model which maintained the limb in the position of 90º during the respective experimental periods. The results demonstrated that the mono-segmental immobilization utilized during this study unchained muscular proteolysis prematurely, while also provoked acute responses in systems directly related to energy distribution. Such reactions can be measured by certain interleukins, especially the IL-6, which demonstrated an expressive variation during the experiemntal period. On the other hand, the neuromuscular electrical stimulation, when utilized prematurely, can diminish the occurance of some of these responses, minimizing the catabolic aspect induced by immobilization. Therefore, the results of this study indicate that theurapeutical or preventive actions over deleterious consequences of immobilization on organic systems should be adopted prematurely. / Doutor

Orientador: Carlos Renato Corso / Banca: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Banca: Sandra Mara Martins Franchetti / Resumo: Este trabalho apresenta uma avaliação comparativa do potencial biossortivo e biodegradativo da levedura Saccharomyces cerevisiae na remoção de corantes têxteis de efluentes quando imobilizada em alginato de cálcio e quando em célula livre. Para isto foram preparadas soluções experimentais dos corantes Acid Blue 40 e Acid Red 151, com concentrações equivalentes a 100 μg/mL e a estas foram adicionadas esferas com a levedura imobilizada a partir de uma suspensão 10% e gotas de células livres a partir de uma suspensão 2%. Os testes comparativos de remoção dos corantes foram analisados através de espectrofotômetros Ultravioleta- Visível e Infravermelho com Transformada de Fourier, com os quais foi possível determinar a porcentagem de remoção dos corantes das soluções, os valores das Absorbâncias Relativas que revelaram se o processo predominante na descoloração foi o da biossorção e/ou biodegradação, a quantidade de biomassa em miligramas (peso seco) necessária para fazer a remoção total da cor e também determinar as alterações moleculares ocorridas nas estruturas dos corantes após os tratamentos. Os resultados mostraram que a maior porcentagem de descoloração alcançada para o Acid Blue 40 foi de 61,7% após 360 horas de tratamento com 20 esferas com a levedura imobilizada e para o Acid Red 151 foi de 81,9% após 216 horas de tratamento também com 20 esferas com o microrganismo imobilizado. Através dos valores das Absorbâncias Relativas foi possível verificar que o processo predominante na remoção da cor do Acid Blue 40 com 72 horas de tratamento com 10 e 20 esferas com Saccharomyces cerevisiae imobilizada foi o da biossorção seguido da biodegradação e para o Acid Red 151 com esse mesmo tempo de tratamento e com a mesma quantidade de biomassa imobilizada foi o da biodegradação. A quantidade de biomassa imobilizada e livre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper presents a comparative assessment of the biodegradative and biosorptive potential of the yeast Saccharomyces cerevisiae in textile dyes removal of effluents when in immobilized alginate and in free cells. Therefore, experimental solutions were prepared with concentrations of the dye Acid Blue 40 and Acid Red 151 equivalent to 100 mg/mL and those were added with beads containing the immobilized yeast from a 10% suspension and drops of free cells from a 2 % suspension. Comparative tests of dye removal were analyzed by UV-Visible spectrometers and Infrared Fourier Transform on which it was possible to determine the percentage of dye removal from the solutions, the values of Relatives Absorbances that the discoloration have been proved to predominant by biosorption and / or biodegradation, the amount of biomass in milligrams (dry weight) required for a complete color removal and also to determine the molecular changes occurring in the dye structures after the treatment. The results showed that the highest decolorization percentage achieved for Acid Blue 40 was 61.7% after 360 hours of treatment with 20 immobilized yeast beads and for the Acid Red 151 it was 81.9% after 216 hours of treatment with 20 beads also with immobilized microorganism. Through the values of Relatives Absorbances it was concluded that the predominant process in dye removal of Acid Blue 40 in 72 hours of treatment with 10 and 20 beads containing imobilized Saccharomyces cerevisiae was the biosorption followed by biodegradation and in Acid Red 151 with the same treatment time and the same amount of immobilized biomass it was the biodegradation. The amount of immobilized and free biomass to obtain total removal of Acid Blue 40 solution was 87 and 38 mg/mL, respectively, and to completely remove the Acid Red 151, the required amount of free and immobilized biomass was 64 and 2 mg/mL, respectively, which... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre