Submitted by Amauri Alves (amauri.alves@ufv.br) on 2015-11-20T15:37:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 645596 bytes, checksum: 2601306f7e9b080f344daa3613e6e9de (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T15:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 645596 bytes, checksum: 2601306f7e9b080f344daa3613e6e9de (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Avaliou-se o perfil fermentativo, a composição química e as populações microbianas de silagens de alfafa emurchecida ou não, tratadas com inoculante bacteriano em diferentes períodos de fermentação; bem como o isolamento, a identificação e a caracterização das bactérias do ácido lático (BAL) das silagens não inoculadas. Foi utilizado um esquema fatorial 2 × 2 × 6, ausência ou presença de emurchecimento (E), com e sem inoculante bacteriano (I) e seis períodos de fermentação (P) (1, 3, 7, 14, 28 e 56 dias), no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. A alfafa foi colhida aos 50 dias de rebrotação e picada em partículas de 1,5 cm. A alfafa foi emurchecida por 6h, no campo, no material submetido a esse tratamento. O inoculante usado foi o Sil-All® 4x4 W.S. (Alltech, Brasil), aplicado na taxa de 10 5 UFC/g (5 g/t de forragem). Após a aplicação dos tratamentos, a forragem foi ensilada em sacos plásticos de 25 × 35 cm e selados a vácuo. O emurchecimento da alfafa reduziu a capacidade tampão e as concentrações de carboidratos solúveis em água e aumentou o teor de MS da forragem de 133,9 g/kg MS para 233,4 g/kg MS, antes da ensilagem. Foi observado efeito (P < 0,05) de E sobre os teores de MS, PB, NIDA e FDN das silagens aos 56 dias de fermentação. As populações de BAL e fungos não foram afetadas por nenhum dos fatores estudados, enquanto as populações de enterobactérias e leveduras foram afetadas (P < 0,05) pelo P. O pH e a concentração de nitrogênio amoniacal foram afetados (P < 0,05) pela interação E × P, registrando-se menores valores destas variáveis nas silagens emurchecidas. Também foi observado efeito (P < 0,05) da interação E × P sobre o conteúdo dos ácidos lático, acético e propiônico, sendo registrados menores valores de ácido acético nas silagens emurchecidas em todos os períodos de fermentação. Menores concentrações de ácido propiônico também foram encontradas nas silagens emurchecidas. Excetuando o 1o dia de fermentação, foram observadas maiores concentrações de ácido lático nas silagens emurchecidas, no entanto, a partir do 7o dia, a concentração deste ácido decresceu em ambas as silagens emurchecidas ou não. A adição de inoculante bacteriano na presença ou não do emurchecimento, não promove melhorias no x processo fermentativo de silagem de alfafa com elevada umidade. A população de BAL na planta e nas silagens de alfafa submetidas ou não ao emurchecimento é diversa em nível de espécies, o Lactobacillus plantarum é a espécie predominante e apresenta comportamento distinto ao longo dos períodos de fermentação nas silagens não emurchecidas e emurchecidas. / We aim with this study to evaluate the fermentation characteristics, chemical composition and microbial populations of wilted or unwilted alfalfa silage treated with bacterial inoculant in different periods of fermentation as well as the isolation, identification and characterization of lactic acid bacteria (LAB) from non-inoculated silage. We analyzed the data as a 2 × 2 × 6 factorial arrangement with the effects of wilting (W) (absence or presence), bacterial inoculant (I) (with and without) and period (P) (1, 3, 7, 14, 28 and 56 days), and their interaction in a completely randomized design with three replications. We harvested the alfalfa at 50 days of regrowth, chopped into particles of 1.5 cm and wilted for 6 hours in the field before ensiling. The commercial inoculant used was Sil-All® 4x4 W.S. (Alltech, Brazil), applied at the rate of 10 5 CFU/g of fresh forage. After the treatments forage was packed in plastic bags of 25 × 35 cm and sealed by using vacuum sealer. Wilting of alfalfa reduced buffering capacity and water soluble carbohydrate concentrations and increased the dry matter (DM) content of the forage 133.9 g/kg DM to 233.4 g/kg DM before ensiling. There was effect (P < 0.05) of W on the DM, crude protein, neutral detergent fiber and acid detergent insoluble nitrogen in the silages at 56 d. Populations of LAB and molds were not affected by any of the effects studied, however the populations of enterobacteria and yeasts were affected (P < 0.05) by P. The pH and ammonia nitrogen concentration were affected by the interaction W × P (P < 0.05), registering lower values of these variables on wilted silages. There was effect (P < 0.05) of the interaction W × P on the concentrations of lactic, acetic and propionic acid, resulting in lower values of acetic acid in the wilted silages in all fermentation periods. Lower concentrations of propionic acid were found in wilted silages. Except for the 1st day of fermentation, we observed higher concentrations of lactic acid in the wilted silages, however in both wilted and unwilted silages the values decreased from the 7th d of ensiling. The addition of inoculant in presence or absence of wilting, does not improve the fermentation process of alfalfa silage with high moisture content. The populations of LAB in the wilted or unwilted fresh-alfalfa and in the silages are diverse in species levels and the xii Lactobacillus plantarum is the predominant specie and presents different dynamic appearance over the fermentation period between unwilted and wilted silages.

Orientadores: Lucia Helena Innocentini Mei, Marcos Akira D'Avila / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:02:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LarissaGiorgettidos_M.pdf: 23548686 bytes, checksum: e066ca702d1acefc2c3a72890d4456f5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Biomateriais nanofibrosos, obtidos com polímeros sintéticos biodegradáveis pela técnica de eletrofiação (electrospinning), com ou sem a presença de bioativos, são scaffolds promissores para aplicação na engenharia de tecidos devido a similaridade com matrizes extracelulares (ECM) naturais. O poli (ácido lático) (PLA) é um polímero de grande interesse tecnológico devido às suas propriedades para aplicação nessa área. Sedum dendroideum é um fitoterápico conhecido cientificamente por suas propriedades antiinflamatórias e cicatrizantes, e amplamente utilizado pela medicina popular. Neste trabalho, membranas de PLLA foram obtidas através do processo de eletrofiação, com variação da concentração do polímero (2,5%, 5%, 7,5% 10% e 12,5% m/v) e variação da taxa de vazão da solução no processo (2ml/h, 4ml/h e 6ml/h), buscando uma membrana com um menor diâmetro de fibra. A caracterização da massa molar, da isomeria, dos grupos químicos e do comportamento térmico do PLLA, foram feitas pelas técnicas de cromatografia de permeação (GPC), polarimetria, espectrometria no infravermelho (FT-IR), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e Termogravimetria (TGA), respectivamente. O objetivo deste trabalho foi, além de obter membranas nanoestruturadas de PLLA por eletrofiação e caracterizá-la morfologicamente, foi incorporar extrato de S. dendroideum na membrana de menor diâmetro de fibra (7,5%) e investigar sua utilização no processo de cicatrização, com o intuito de otimizar as propriedades in vivo do material. Para tanto, foram realizados testes in vitro para análise do perfil de liberação do fitoterápico, no qual ficou constatado a libração do mesmo, e in vivo para verificar os efeitos da membrana como suporte na regeneração tecidual. Este estudo apresenta a eficácia das membranas de PLLA como suporte para liberação controlada do extrato de S. dendroideum e a sua capacidade em promover o reparo tecidual em lesões excisionais na pele do dorso de ratos Wistar. Os animais foram aleatoriamente divididos em cinco grupos: controle (C), animais tratados com membranas de PLLA (M), animais tratados com o extrato de S. dendroideum dissolvido em solução salina (F), animais tratados com membranas de PLLA com 10% de S . dendroideum (MF10), animais tratados com membranas de PLLA com 25% S. dendroideum (MF25). As amostras de tecidos foram colhidas no 2º, 6º e 10º dia após a cirurgia e foram submetidas a análise estrutural e morfológica. As observações experimentais mostraram a eficácia do fitoterápico incorporado na membrana, que promoveu um aumento significativo do número de células inflamatórias, a porcentagem de fibras colágenas maduras e birrefringentes e na espessura do epitélio em lesões cutâneas excisionais em ratos Wistar. Foi também demonstrado a aplicação das membranas de PLLA, sem o extrato, que promoveram respostas semelhantes no tecido lesionado, comprovando sua eficácia na aplicação como suporte para o crescimento de tecidos / Abstract: Nanofibrosos biomaterials, obtainde with biodegradable synthetic polymers through the electrospinning method, with or without bioactive molecules, are promising scaffolds in tissue engineering because of similarity to extracellular matrix (ECM) natural. Poly (lactic acid) (PLA) is a polymer of great interest due to its technological applications in this area. Sedum dendroideum is a herbal scientifically known for its anti-inflammatory and healing properties, and widely used in folk medicine. In this study, a PLLA membranes were obtained by electrospinning process, varying the polymer concentration (2.5%, 5%, 7.5% and 12.5% 10% w / v) and varying the flow rate solution in the process (2 ml / h, 4 ml / h and 6 ml / h) seeking a membrane with a smaller fiber diameter. The characterization of the molecular weight, of isomerism, chemical groups and the thermal behavior of PLLA were made by techniques permeation chromatography (GPC), polarimetry, infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA), respectively. The aim of this work was in addition to getting nanostructured membranes of PLLA by electrospinning and morphologically characterize it, was incorporate S. dendroideum extract in the membrane of smaller fiber diameter (7.5%) and investigate their use in the healing process, in order to optimize the in vivo properties of the material. Therefore, in vitro tests were done to analyze the herbal release in which it was found the liberation of the same, and in vivo to check the effects of the membrane as support in tissue regeneration. This study shows the effectiveness of PLLA membranes as support for controlled release of the S. dendroideum extract and its ability to promote tissue repair in skin lesions excised from the back of Wistar rats. The animals were randomly divided into five groups: control (C) animals treated with PLLA membrane (M), animals treated with the extract of S. dendroideum dissolved in saline (F), animals treated with PLLA membranes with 10% S. dendroideum (MF10), animals treated with PLLA membranes with 25% S. dendroideum (MF25). Tissue samples were collected at 2nd, 6th and 10th days after surgery and underwent structural and morphological analysis. Experimental observations have shown the effectiveness of membrane embedded with herbal, which caused a significant increase in the number of inflammatory cells, the percentage of mature collagen fibers and birefringent and the thickness of epithelium in excising skin lesions in rats. It was also demonstrated the application of PLLA membranes without the extract, which promoted similar responses in the injured tissue, proving its effectiveness in application as support for tissue growth / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Jonas Contiero / Banca: Cintia Duarte de Freitas Milagre / Banca: Rubens Monti / Banca: Moacir Rossi Forin / Banca: Eleonora Cano Carmona / Resumo: O ácido lático tem sido alvo de ampla investigação devido a sua ampla possibilidade de aplicações, despertando interesse em vários setores biotecnológicos e industriais. Pode ser obtido através de via química ou fermentativa; a vantagem da produção por fermentação é a obtenção de isômeros opticamente puros. Um dos principais interesses é reduzir os custos de produção, assim como desenvolver processos que não gerem resíduos. Os substratos utilizados na fermentação e a etapa de purificação do ácido lático são os principais responsáveis pelo custo do processo. Para tanto, o objetivo do atual estudo foi selecionar substratos disponibilizados por baixo custo, assim como estudar as melhores condições de fermentação que propiciem uma eficiente produção de D(-) ácido lático por cepas selvagens de Sporolactobacillus nakayamae e Lactobacillus delbrueckii. Os componentes dos meios de cultivo, assim como suas respectivas concentrações foram selecionados a partir de planejamentos experimentais. Por sua vez, foi avaliada a influência de diferentes agentes neutralizadores de pH na fermentação. Também foram estudados os parâmetros fermentativos como pH, temperatura, agitações e proporções de inóculo. A fim de elevar os níveis de produção e produtividade, foram estudadas diferentes estratégias de bateladas alimentadas. Foi desenvolvido um processo de purificação utilizando recursos de baixo custo. A partir do meio de cultivo composto de açúcar cristal, farinha de amendoim e Tween 80, S. naka... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lactic acid has been extensive studied due its wide range of applications, receiving more attention in several industrial and biotechnological fields. This molecule can be obtained by chemical or fermentative pathways; only by fermentation the optically pure isomers could be achieved. Reduce the fermentation cost as well residues generate is a real need. The substrates used in fermentation and the purification step are the mainly responsible for the costs of the process. Therefore, the aims of this study were selected affordable substrates and study the fermentation conditions to improve D(-) lactic acid production by wild strains of Lactobacillus delbrueckii and Sporolactobacillus nakayamae (...) / Doutor

Orientador: Maria Regina Bentlin / Resumo: Introdução: O choque séptico é uma importante causa de morbimortalidade em recém-nascidos prematuros. O lactato vem sendo estudado como marcador diagnóstico e prognóstico do choque, mas os estudos no período neonatal são escassos. Objetivo: Investigar se os níveis séricos de lactato podem predizer o risco de morte em prematuros com choque séptico. Métodos: Estudo retrospectivo, longitudinal, realizado na UTI Neonatal do Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Botucatu no período de janeiro de 2014 a dezembro de 2016, após aprovação do CEP. Foram incluídos todos os prematuros menores que 37 semanas, internados na UTI, com mais de 72 horas de vida, que apresentaram diagnóstico de choque séptico e dosagem do lactato sérico nas primeiras 48 horas do choque. Foram excluídos aqueles com malformações múltiplas, infecções congênitas e erros inatos do metabolismo. Variáveis estudadas: maternas, gestacionais, neonatais, agente etiológico e dosagem do lactato. Os prematuros foram comparados em dois grupos: sobrevida e óbito. Desfecho: óbito. Análise estatística: testes paramétricos e não paramétricos com significância estatística se p<0.05. Acurácia do lactato: sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo e negativo. Resultados: Dentre os 456 prematuros sobreviventes por mais de 72 horas, 130 apresentaram sepse tardia (28,5%) e destes, 36 choque séptico (28%). A mortalidade no choque foi de 42%. A positividade em hemocultura foi de 36% com predomínio de Gram-positiv... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Septic shock is an important cause of morbidity and mortality in premature infants. Lactate has been studied as a diagnostic and prognostic marker of shock, but studies in the neonatal period are scarce. Objective: To investigate if serum lactate levels can predict the risk of death in preterm infants with septic shock. Methods: Retrospective, longitudinal study performed at the Neonatal Intensive Care Unit (NICU) of the Clinics Hospital – Botucatu School of Medicine, from January 2014 to December 2016, after approval of the Ethics Committee. All preterm infants less than 37 weeks gestational age, with more than 72 hours of life, admitted at the NICU with diagnosis of septic shock and serum lactate dosage in the first 48 hours of shock were included. Those with multiple malformations, congenital infections and inborn errors of metabolism were excluded. Variables studied: maternal, gestational, neonatal, etiologic agent and lactate dosage. The preterm infants were compared in two groups: survival and death. Outcome: death. Statistical analysis: parametric and non-parametric tests with statistical significance if p<0.05. Lactate accuracy: sensitivity, specificity, positive and negative predictive value. Results: Among the 456 preterm infants who survived for more than 72 hours, 130 had late onset sepsis (28.5%) and of these 36 septic shock (28%). The shock mortality was 42%. The positivity in blood cultures was 36%, with a predominance of Gram-positive in the surv... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A combinação do substrato orgânico e do reator anaeróbio é determinante na produção fermentativa de hidrogênio e de ácidos orgânicos com valor agregado. A utilização do melaço da cana-de-açúcar como substrato orgânico em reatores de leito granular expandido (EGSB) ainda não foi uma alternativa explorada para produção de hidrogênio. Dessa forma, este estudo teve como objetivo analisar a produção biológica de hidrogênio e ácidos orgânicos em três reatores EGSB independentes com concentração de carboidratos de 5 g L-1 (EGSB-5), 10 g L-1 (EGSB-10) e 15 g L-1 (EGSB-15), utilizando melaço da cana-de-açúcar como substrato, sob condição mesofílica de temperatura (30 ºC) e variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) de 24 h até 1 h. No EGSB-5, o processo fermentativo não gerou hidrogênio. No entanto, houve produção de metabólitos com valor agregado, principalmente ácido acético, butírico e propiônico. Neste reator, o ácido acético proveniente da reação de homoacetogênese (23 51%) justificou a ausência de hidrogênio. No EGSB-10 a produção de hidrogênio ocorreu na última fase de operação (TDH 1 h), com produção volumétrica de hidrogênio (PVH) máxima de 4,56 L d-1 L-1 e rendimento de hidrogênio (HY) máximo de 0,14 mol H2 mol hexose -1. No EGSB-15, houve PVH no TDH de 2 h e de 1 h , com valor máximo de 13,92 L d-1 L-1 no TDH de 1 h, e HY máximo de 0,25 mol H2 mol hexose-1, também no TDH de 1 h. No EGSB-10 e no EGSB-15, as vias metabólicas responsáveis pela produção de hidrogênio foram semelhantes, associadas à elevação da produção de ácido butírico e ácido lático. O ácido lático foi utilizado como fonte de carbono alternativa em condições de pouca disponibilidade de substrato e de pressão parcial de hidrogênio elevada, o que justifica os valores reduzidos de HY. Os resultados obtidos evidenciaram que o melaço pode ser utilizado para produção de H2 e de ácidos orgânicos em reatores EGSB por processos fermentativos. / The combination of the organic substrate and the anaerobic reactor is determinant in fermentative hydrogen and organic acids production. The use of sugarcane molasses as an organic substrate in expanded granular sludge bed (EGSB) has not yet been explored for H2 production. Thus the objective of this study was to analyze the biological H2 and organic acids production in three independent EGSB reactors with a carbohydrate concentration of 5 g L-1 (EGSB-5), 10 g L-1 (EGSB-10) and 15 g L-1 (EGSB-15), using sugarcane molasses as substrate, under mesophilic temperature (30 °C) and hydraulic retention time (HRT) variation of 24 h - 1 h. In EGSB-5, the fermentation process did not generate hydrogen. However, there was production of volatile fatty acids, mainly acetic, butyric and propionic acid. In this reactor, acetic acid from the homoacetogenesis reaction (23 - 51%) justified the absence of hydrogen. The EGSB-10 produced H2 in the last phase of operation (HTR 1 h), with maximum hydrogen production rate (HPR) of 4.56 L d-1 L-1 and maximum hydrogen yield (HY) of 0.14 mol H2 mol hexose-1. In the EGSB-15, there was HPR in the HPR of 2 h and 1 h, with a maximum value of 13.92 L d-1 L-1 in the HRT of 1 h, and HY maximum of 0.25 mol H2 mol hexose-1, also in the HRT of 1 h. In the EGSB-10 and EGSB-15, the metabolic pathways responsible for hydrogen production were similar, associated with increased production of butyric acid and lactic acid. Lactic acid was used as an alternative carbon source under conditions of low substrate availability and high hydrogen partial pressure, which justifies the reduced HY values. The results showed that molasses can be used to produce H2 and organic acids in EGSB reactors in anaerobic fermentation process.

Orientador: Lisiane Fernandes de Carvalho. / Coorientador: Carolina Krebs de Souza. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

O Poli (ácido lático), PLA, e a Policaprolactona, PCL, são dois poliésteres termoplásticos alifáticos, conhecidos por suas capacidades de biodegradabilidade e bioreabsoção e, nos últimos anos, têm sido amplamente estudados como alternativas aos metais em bioimplantes. Por terem características mecânicas distintas, muitas vezes estes materiais são utilizados em blendas poliméricas, visando obter uma combinação construtiva entre tais propriedades; o PLA é mais rígido, tem maior resistência à tração, contudo é frágil; o PCL tem menor rigidez, contudo apresenta maior tenacidade, além de ser extremamente dúctil. A combinação destas propriedades em uma blenda torna a dupla PLA/PCL especialmente atraente à utilização em stents coronarianos, no qual o uso do PLA como único componente do stent pode causar complicações ao paciente, devido à necessidade de aquecimento do material acima de sua temperatura de transição vítrea (ao redor dos 60°C) para que ele possa ser inflado sem risco de uma catastrófica falha. Entretanto, tal aquecimento pode causar necrose dos tecidos coronarianos. Assim sendo, a inclusão do PCL na blenda tem como principal objetivo diminuir a temperatura de transição vítrea do conjunto do PLA. Este estudo teve como principal foco a análise de como o acréscimo de PCL e de dois diferentes tipos de compatibilizantes impactou no comportamento térmico e mecânico das blendas. Para tal, testes dos vinte tipos de blendas desenvolvidas foram submetidos a análises de DSC, DMTA e a ensaios de tração e impacto. Os últimos dois são de fundamental importância, pois o PLA tem pouca ductilidade e resistência ao impacto. Além desses testes, foram efetuadas também análises MEV, com intuito de verificar as modificações morfológicas das blendas ao adicionar-se tanto os compatibilizantes, quanto PCL às formulações. Ensaios espectroscópicos na região do infravermelho também foram conduzidos, a fim de analisar-se, além das estruturas químicas dos componentes da blenda, as interações entre eles e as modificações espectrais causadas por ela. Testes preliminares, como o GPC e a termogravimetria, também estão presentes. Com isso foi possível, além de fazer a determinação da massa molar dos componentes da blenda, ter acesso a dados acerca da degradação térmica dos polímeros utilizados. Ademais, a fim de analisar-se preliminarmente o potencial das blendas desenvolvidas como biomaterial, foram efetuados testes de Citotoxidade em formulações selecionadas. Como resultado da intensa investigação sobre as propriedades das blendas PLA/PCL, compatibilizadas ou não, foi verificado grande aumento de ductilidade nas formulações, sem perda apreciável de resistência mecânica. Em muitas das blendas, houve também expressivo aumento na tenacidade. Em contrapartida, não foram verificadas alterações significativas no perfil térmico das amostras, conforme DMTA e DSC. / The Polylactide, PLA, and the Polycaprolactone, PCL, are two thermoplastic aliphatic polyesters, known for their biodegradability and bioresorption abilities and, in the latest years, they have been extensively studied as alternatives to metals in bioimplants. Since they have distinct mechanical properties, these materials are many times used in polymeric blends, in order to obtain a constructive combination of the mechanical properties; the Polylactide is more rigid and has better tensile resistance, however it is brittle; on the other hand, the Polycaprolactone has lower rigidity, but it has better toughness, in addition to its great ductility. The combination of these properties in a blend makes the PLA/PCL configuration especially attractive to the use in coronary stents, on which the use of the PLA as only component may cause serious complications to the patient, due to its need to be warmed above its glass transition temperature (around 60°C) in order to be inflated without the risk of any catastrophic failure. However, this heating might cause necrosis of the coronary tissue. The inclusion of the PCL on the blend has, as a main goal, the objective of, in addition to lowering the glass transition temperature on the aggregate, is to allow the expansion of the material with no risk of failure. This study focused on how the addition of PCL and two different kinds of compatibilizers alters the thermal and mechanical behavior of the blends. To do so, tests were performed on the twenty types of blends developed, e.g. DSC, DMTA, tensile and impact tests. The latter two are of critical importance, because the Polylactide has little toughness and ductility. Furthermore, SEM was also performed in order to verify the morphological changes caused by increasing the PCL concentration on the blends, as well as the addition of the compatibilizers. Infrared spectroscopic analysis was also conducted on the blends, thus the chemical structures of the main components of the blends could be assessed, as well as the interactions and the spectral changes caused by it. Preliminary tests, for example, GPC and thermogravimetry were also conducted. With this data, it was possible to determine the molar mass of the blends components and assess the thermal degradation profile of the materials used. Moreover, preliminary tests were conducted in order to determine the potential some selected blends have as biomaterials. As the result of this deep research on the PLA/PCL blends properties, compatibilized or not, it was possible to achieve relevant increase in the ductility and toughness of the formulations, with no significant loss in terms of mechanical resistance. On the other hand, no significant changes on the thermal profile of the blends were observed, according to DMTA and DSC tests.

Orientador: Jonas Contiero / Banca: Clóvis Parazzi / Banca: Luiz Carlos Basso / Banca: Pedro de Oliva Neto / Banca: Cíntia Duarte de Freitas Milagre / Resumo: O objetivo deste trabalho foi isolar micro-organismos produtores de D-(-) e L-(+) ácido lático, os quais são utilizados na síntese de polímeros empregados na produção de diversos materiais resistentes e biodegradáveis, além de otimizar a produção de ácido lático, a partir da utilização de diversos resíduos agro-industriais. Os micro-organismos mais promissores para produção de L-(+) ácido lático foram os isolados de Keffir (Ke6, Ke11, Ke8 e Ke24) e o Lactobacillus rhamnosus B103, já para a produção de D-(-) ácido lático, os mais promissores foram os isolados de iogurte (Y15C e Y15A) e o Leuconostoc mesenteroides B512. Pode-se afirmar que os micro-organismos selecionados apresentaram grande potencial para utilização na indústria de biopolímeros e indústria de alimentos. O soro de queijo e a manipueira foram os melhores resíduos para produção de L-(+) ácido lático por Lactobacillus rhamnosus B103. Quando se utilizou 160 g/L de lactose de soro de queijo, 60 mL/L de água de maceração de milho (AMM), 2 mL/L de Tween 80 e 0,10 g/L de MnSO4, observou-se alta produção de L- (+) ácido lático (142 g/L) e baixo residual de lactose (3,2 g/L). Para a otimização com manipueira, foi obtido 41,58 g/L de L-(+) ácido lático, a partir de 50 g/L de açúcar redutor total (ART), 65,40 mL/L de AMM e 1,27 mL/L de Tween 80. Nas otimizações com Leuconostoc mesenteroides B512 foi observado produção de 60,20 g/L de D-(-) ácido lático, utilizando 116,90 g/L de ART de caldo de cana e 44,25 g/L de autolisado de levedura. Nas otimizações com L. plantarum Lmism6 observou-se uma produção de 63,40 g/L de ácido lático, 0,40 g/L de ART residual e alta conversão de substrato (99,40%), quando se utilizou 70 g/L de ART de melaço, 30,00 mL/L de AMM, 2 g/L de K2HPO4 e 1 mL/L de Tween 80 / Abstract: The aim of this study was to isolate D-(-) and L-(+) lactic acid producers micro-organisms, which are used in the synthesis of polymers used in the production of many resistant and biodegradable materials and optimize the lactic acid production, from agro-industrial residues. The most promising micro-organisms for L-(+) lactic acid production were Lactobacillus rhamnosus B103, as well as, the isolated from Keffir (Ke6, Ke11, Ke8 Ke24) and the most promising D-(-) lactic acid producers were strains of yogurt (Y15C and Y15A) and Leuconostoc mesenteroides B512. Cheese whey and cassava wastewater (CW) were the best residues for L-(+) lactic acid production by Lactobacillus rhamnosus B103. Using 160 g/L of lactose from whey, 60 mL/L of CSL, 2 mL/L of Tween 80 and 0.10 g/L of MnSO4, there was higher production of L-(+) lactic acid (142 g/L) and low lactose residual (3.20 g/L). For optimizations with CW, it was obtained 41.58 g/L of L-(+) lactic acid from 50 g/L of reducing sugar, 65.40 mL/L and 1.27 mL of corn steep liquor (CSL) and Tween 80 respectively. Leuconostoc mesenteroides B512 produced 60.20 g/L of D-(-) lactic acid, using 116.90 g/L of sugarcane juice and 44.25 g/L of yeast autolysate. L. plantarum Lmism6 produced 63.40 g/L of lactic acid, with less residual reducing sugar (0.41 g/L) and higher substrate conversion (99.41%), by using 70 g/L of sugar reducing from molasses, 30 mL/L of CSL, 2 g/L of K2HPO4, and 1 mL/L of Tween 80 / Doutor

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In order to reach a higher molecular weight of polymers, catalysts were used based on zinc and tin supported on sulfonated styrene-divinylbenzene (Sty-DVB) copolymers. The Sty-DVB copolymer was synthesized through suspension polymerization in the presence of inert diluents. The Sty-DVB copolymer was sulfonated with concentrated sulfuric acid in the presence of dichloroethane. The original and sulfonated copolymer, as well, the supported catalysts were characterized by nitrogen physical adsorption, FTIR, EDS, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, atomic absorption spectrometry and thermogravimetric analysis. PLLA and PDLLA were characterized by inherent viscosity measurements, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and nuclear magnetic resonance of 1H and 13C. PDLLA nanospheres were prepared through nanoprecipitation method without and with the incorporation of dexamethasone, an anti-inflammatory drug. The polymeric nanospheres were characterized by dynamic light scattering to measure medium diameter and polydispersity index, as well, zeta potential The encapsulation efficiency, the drug loading, the yield as well as controlled release drug profile in dialyses membrane were obtained by high performance liquid chromatography analyzes. Tin was supported on sulfonated Sty-DVB copolymer as SnO2, while zinc was detected by EDS analysis without the possibility of compound type identification. Tin supported catalyst was more efficient than zinc containing catalyst. PDLLA nanospheres containing encapsulated dexamethasone with medium diameter of 80 nm and polydispersity index near 0.110 were obtained with excellent reproducibility. Encapsulation efficiency, dexamethasone load in PDLLA and yield were 75 %, 3.5 % and 78 %, respectively. In vivo tests showed the visual apparence on recuperation of inflamed sheep knees treated with PDLLA nanoespheres were excelente compared to the ones treated with comercial dexametasone. / Polímeros biodegradáveis e bioabsorvíveis são de extrema importância em aplicações médicas em suturas ou como carreadores de fármacos devido a produção de resíduos não tóxicos. Neste sentido, vários trabalhos sintetizam e caracterizam o poliácido lático mas não fazem nenhuma aplicação in vitro e in vivo e vice-versa. Assim este trabalho visou sintetizar e caracterizar o poliácido lático e realizar testes de liberação in vitro e testes de liberação in vivo em joelhos inflamados por ruptura de ligamento de ovelhas. Neste trabalho sintetizou-se os polímeros PLLA e PDLLA pelo método de policondensação em estado fundido. Para garantir o alcance de um peso molecular maior, fez-se o uso de catalisadores de zinco e estanho suportado em copolímero estireno-divinilbenzeno (Sty-DVB) sulfonado. O copolímero Sty-DVB foi preparado por polimerização em suspensão na presença de diluentes inertes. O copolímero Sty-DVB foi sulfonado com ácido sulfúrico concentrado na presença de dicloroetano. O copolímero original e sulfonado, bem como, os catalisadores suportados foram caracterizados por medidas de adsorção física de nitrogênio, espectroscopia na região de infravermelho, espectrometria de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, espectrometria absorção atômica e termogravimetria. Os polímeros PLLA e PDLLA foram caracterizados por medidas de viscosidade inerente, difração de raios X, termogravimetria e ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Nanoesferas de PDLLA foram preparadas pelo método de nanoprecipitação sem e com o farmáco anti-inflamatório dexametasona. As nanoesferas foram caracterizadas por espalhamento de luz dinâmico para medir o diâmetro médio e o índice de polidispersão, bem como, o potencial zeta. A eficiência de encapsulamento do fármaco, a carga do fármaco, o rendimento bem como o perfil de liberação do fármaco em teste in vitro em membrana de diálise foram obtidos por análises de cromatografia líquida de alta eficiência. O estanho foi suportado no copolímero Sty-DVB sulfonado na forma de SnO2, enquanto para o zinco a sua presença foi detectada pela análise de EDS sem que fosse possível identificar o tipo de composto adsorvido. O catalisador com estanho suportado foi mais eficiente que o catalisador contendo zinco. Nanoesferas de PDLLA contendo dexametasona encapsulada com diâmetro médio de 80 nm e polidispersão de aproximadamente 0,110 foram obtidas com excelente reprodutibilidade. A eficiência de encapsulamento, a carga de dexametasona no PDLLA e o rendimento form 75%, 3,5% e 78 %, respectivamente. Os testes in vivo preliminares mostraram que a aparência visual da recuperação do ligamento em joelhos tratados com nanoesferas de PDLLA com dexametasona foram extremamente melhores que os joelhos tratados com dexametasona comercial.

A mastite bovina ocasiona grave impacto no setor leiteiro, causando sérios prejuízos, tanto pelo comprometimento funcional da glândula mamária, como na redução da produção de leite. Além disso, causa sérios riscos à saúde pública, uma vez que as principais espécies de patógenos bacterianos causadores de mastite são produtoras de toxinas. Neste contexto, a nanotecnologia é uma alternativa bastante interessante para contornar as limitações dos tratamentos convencionais de mastite, através da criação de dispositivos nanoestruturados que sejam capazes de direcionar o antimicrobiano para a superfície do epitélio glandular e para o interior do tecido afetado, de forma a potencializar o efeito do antibiótico sob as bactérias. O uso da quitosana e do Ácido Polilático (PLA) para este tipo de aplicação se deve às suas inúmeras propriedades, em especial a biocompatibilidade e a biodegradabilidade. Desta forma, este trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de diferentes formulações de nanopartículas de quitosana/PLA para liberação controlada de gentamicina (GEN), através da metodologia de emulsificação - evaporação de solvente. As nanopartículas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada a um Detector de Energia Dispersiva (EDS), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Distribuição do Tamanho de Partículas (DLS) e Carga Superficial (Potencial Zeta). Ainda, foram avaliadas a eficiência de encapsulamento da gentamicina, a liberação de gentamicina in vitro pelo método de diálise e a atividade antimicrobiana através do teste de Difusão em Disco e da determinação da Concentração Mínima de Inibição (CMI) pelo método de microdiluição sucessiva, utilizando Staphylococcus aureus. As análises de DLS mostraram um tamanho médio de nanopartículas entre 150 e 400 nm, variando com a composição da formulação. As análises de MEV mostraram partículas esféricas de tamanho correspondente às medidas de DLS, por essa análise também foi possível observar a formação de aglomerados em determinadas condições de síntese. Pelas análises de FTIR, através das bandas características e do alargamento e/ou aumento da intensificação das bandas, foi possível confirmar a interação entre os componentes da formulação, sugerindo a formação de uma nanopartícula do tipo “core-shell”, onde o PLA estaria no núcleo e a quitosana na casca. Ainda, o estudo do potencial zeta em função do pH mostrou que as partículas possuem cargas de superfície positivas, provavelmente devido à presença de quitosana na casca, o que é atrativo para adesão celular. A eficiência de encapsulamento variou de 66 a 75%. A formulação 1:0,25 (w/w, PLA/quitosana) foi a que apresentou maior eficiência de encapsulamento, sugerindo que o PLA, apesar de hidrofóbico, influenciou na retenção da gentamicina (hidrofílica) na nanopartícula. A análise por EDS confirmou a presença de enxofre em todas as formulações contendo sulfato de gentamicina, o que também comprovou o encapsulamento do antibiótico. Os ensaios de liberação mostraram que a maior concentração de gentamicina foi liberada nas 6 primeiras horas de ensaio. Além disso, após 96 horas de ensaio, cerca de 90% da concentração inicial da gentamicina foi liberada. Por fim, o ensaio antimicrobiano realizado com as suspensões utilizadas o ensaio de liberação in vitro indicou a inibição do crescimento da Staphylococcus aureus, principal causadora da mastite bovina, bem como a CMI obtida para todas as amostras foi condizente com a literatura. / Bovine mastitis causes a serious impact on the dairy sector, causing serious damage, both due to the functional impairment of the mammary gland, with reduced milk production. In addition, it causes serious risks to public health, as the major species of bacterial pathogens that cause mastitis are produce toxin. In this context, nanotechnology is a very interesting alternative to overcome the limitations of conventional mastitis treatments, through the creation of nanostructured devices that are able to direct the antimicrobial to the surface of the glandular epithelium and into the affected tissue in order to potentiate the effect of the antibiotic under bacteria. The use of chitosan and Polylactic Acid (PLA) for this type of application is due to its numerous properties, especially biocompatibility and biodegradability. Thus this work was aimed at obtaining and characterization of nanoparticles for controlled release of gentamicin (GEN) through the emulsification - solvent evaporation. The nanoparticles were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to a Dispersive Energy Detector (EDS), Infrared Spectroscopy with Fourier Transform (FTIR), Dynamic Light Scattering (DLS) and Zeta Potential measurements. In addition, the efficiency of encapsulation of gentamicin, the in vitro release of gentamicin using the dialysis method and the antimicrobial activity through the disc diffusion test and the determination of the Minimum Inhibition Concentration (MIC) by the successive microdilution method, using Staphylococcus aureus, were evaluated. DLS analyses showed an average nanoparticle size between 150 and 400 nm, varying with the composition of the formulation. The SEM analyzes correlated well with the DLS measurements, by this analysis it was also possible to observe the formation of agglomerates under certain conditions of synthesis. By FTIR analysis through the characteristic bands and the enlargement and/or increase of the bands intensification, confirmed the interaction between the components of the formulation, suggesting the formation of a core-shell nanoparticle, where the PLA would be in the nucleus and the chitosan in the shell. The study of zeta potential as a function of pH showed that the particles have positive surface charges, which is attractive for cell adhesion. The encapsulation efficiency varied from 66 to 75%, the 1:0.25 sample was the most successful in the encapsulation, suggesting that gentamicin, although hydrophilic, was also bound to PLA (hydrophobic). ESD analysis confirmed the presence of sulfur in all formulations containing gentamicin sulfate, which also confirmed the encapsulation of the antibiotic. The release assays showed that the highest concentration of gentamicin was released in the first 6 hours and that in the period from 24 to 96 hours that concentration remained in equilibrium. Finally, the antimicrobial assay is performed with the suspensions used in vitro release test showed the growth inhibition of Staphylococcus aureus main cause of bovine mastitis, and the MIC obtained for all samples was consistent with the literature. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES