O processo de autólise de células de leveduras Saccharomyces cereVlsrae durante a elaboração de vinhos espumantes é um dos fatores fundamentais na determinação da qualidade do produto. O presente trabalho objetivou desenvolver um processo que possibilita a obtenção e utilização no vinho espumante de um extrato de leveduras, de maneira a acelerar ou incrementar o fenômeno de autólise, almejando-se um produto final de maior qualidade em menos tempo e a um menor custo. A cepa de S. cerevisiae Uvaferm CGC62 da empresa Danstar Fermant-L'Allemand foi recolhida na fase estacionária de crescimento. A biomassa foi submetida a diversos ensaios, de maneira a testar o efeito da temperatura no processo de autólise e a eficiência de diversos métodos fisicos e químicos de ruptura ou permeabilização do envelope celular. Posteriormente, foram adicionados extratos de leveduras (obtidos nas melhores condições de tratamento testados anteriormente) em um "vinho espumante artificial" em maturação de maneira a testar o seu efeito. Foram analisados a proteína solúvel e a atividade enzimática intracelular como indicadores da eficiência dos diferentes tratamentos. Os métodos fisicos de ruptura do envelope celular (pérolas de vidro, sonicador, moinho coloidal) mostraram-se muito mais eficientes do que o uso do etanol como agente permeabilizador e não diferiram grandemente entre si. Altas temperaturas de tratamento (40-50°C) provocaram uma maior liberação de compostos nitrogenados da célula de levedura, porém levaram a uma maior inativação enzimática, o que não ocorreu em temperaturas mais baixas. Resolveu-se, então, comparar o efeito da adição no "vinho espumante artifial" de extratos obtidos a 20°C, rico enzimaticamente, e a 40°C, com baixa atividade enzimática, mas com grande riqueza em compostos nitrogenados. O extrato obtido a 40°C foi mais eficiente no enriquecimento do "vinho espumante" em compostos intracelulares de potencial qualitativo durante um período de 3 meses. / The process of cell autolysis of the yeast Saccharomyces cerevisiae during the elaboration of sparkling wines is one of the most important factors afecting the quality of the product. The aim of this research was to develop a process which allows the obtention and the use of yeast extracts in sparkling wines in order to speed up or increase the phenomenon of autolysis in such a way that a gain in quality could be obtained in a shorter time and also be more economical. The UV AFERM CGC62 strain of S. cerevisiae produced by Danstar FermantL'Allemand was harvested in the stationery phase of growth. The biomass was submitted to several treatments in order to study the effect of temperature in the process of autolysis along with the eficiency of several physico and chernical methods o f cell envelop breakdown or permebialization. Y east extract obtained under the best conditions among the tested treatments was added to "artificial sparkling wine" under maturation. Soluble protein and intracellular enzimatic activity were analysed as a way to access eficiency factors for the treatments. The physical methods of cell breakdown (glass beads, sonicator, homogenizer) showed to be much more efficient than the use of ethanol as a permeabilizer and, were very alike. Temperatures of treatment around 40-50 °C promoted a higher liberation of nitrogen compounds from cells causing however a higher enzyme inactivation, not observed when lower temperatures were used. Both extracts were used and their effects were compared. During a period of three months, the high temperature extract showed to be more efficient as to the enhancement of the contents of intracellular compounds o f the sparkling wine with quality potential.

O processo de autólise de células de leveduras Saccharomyces cereVlsrae durante a elaboração de vinhos espumantes é um dos fatores fundamentais na determinação da qualidade do produto. O presente trabalho objetivou desenvolver um processo que possibilita a obtenção e utilização no vinho espumante de um extrato de leveduras, de maneira a acelerar ou incrementar o fenômeno de autólise, almejando-se um produto final de maior qualidade em menos tempo e a um menor custo. A cepa de S. cerevisiae Uvaferm CGC62 da empresa Danstar Fermant-L'Allemand foi recolhida na fase estacionária de crescimento. A biomassa foi submetida a diversos ensaios, de maneira a testar o efeito da temperatura no processo de autólise e a eficiência de diversos métodos fisicos e químicos de ruptura ou permeabilização do envelope celular. Posteriormente, foram adicionados extratos de leveduras (obtidos nas melhores condições de tratamento testados anteriormente) em um "vinho espumante artificial" em maturação de maneira a testar o seu efeito. Foram analisados a proteína solúvel e a atividade enzimática intracelular como indicadores da eficiência dos diferentes tratamentos. Os métodos fisicos de ruptura do envelope celular (pérolas de vidro, sonicador, moinho coloidal) mostraram-se muito mais eficientes do que o uso do etanol como agente permeabilizador e não diferiram grandemente entre si. Altas temperaturas de tratamento (40-50°C) provocaram uma maior liberação de compostos nitrogenados da célula de levedura, porém levaram a uma maior inativação enzimática, o que não ocorreu em temperaturas mais baixas. Resolveu-se, então, comparar o efeito da adição no "vinho espumante artifial" de extratos obtidos a 20°C, rico enzimaticamente, e a 40°C, com baixa atividade enzimática, mas com grande riqueza em compostos nitrogenados. O extrato obtido a 40°C foi mais eficiente no enriquecimento do "vinho espumante" em compostos intracelulares de potencial qualitativo durante um período de 3 meses. / The process of cell autolysis of the yeast Saccharomyces cerevisiae during the elaboration of sparkling wines is one of the most important factors afecting the quality of the product. The aim of this research was to develop a process which allows the obtention and the use of yeast extracts in sparkling wines in order to speed up or increase the phenomenon of autolysis in such a way that a gain in quality could be obtained in a shorter time and also be more economical. The UV AFERM CGC62 strain of S. cerevisiae produced by Danstar FermantL'Allemand was harvested in the stationery phase of growth. The biomass was submitted to several treatments in order to study the effect of temperature in the process of autolysis along with the eficiency of several physico and chernical methods o f cell envelop breakdown or permebialization. Y east extract obtained under the best conditions among the tested treatments was added to "artificial sparkling wine" under maturation. Soluble protein and intracellular enzimatic activity were analysed as a way to access eficiency factors for the treatments. The physical methods of cell breakdown (glass beads, sonicator, homogenizer) showed to be much more efficient than the use of ethanol as a permeabilizer and, were very alike. Temperatures of treatment around 40-50 °C promoted a higher liberation of nitrogen compounds from cells causing however a higher enzyme inactivation, not observed when lower temperatures were used. Both extracts were used and their effects were compared. During a period of three months, the high temperature extract showed to be more efficient as to the enhancement of the contents of intracellular compounds o f the sparkling wine with quality potential.

O processo de autólise de células de leveduras Saccharomyces cereVlsrae durante a elaboração de vinhos espumantes é um dos fatores fundamentais na determinação da qualidade do produto. O presente trabalho objetivou desenvolver um processo que possibilita a obtenção e utilização no vinho espumante de um extrato de leveduras, de maneira a acelerar ou incrementar o fenômeno de autólise, almejando-se um produto final de maior qualidade em menos tempo e a um menor custo. A cepa de S. cerevisiae Uvaferm CGC62 da empresa Danstar Fermant-L'Allemand foi recolhida na fase estacionária de crescimento. A biomassa foi submetida a diversos ensaios, de maneira a testar o efeito da temperatura no processo de autólise e a eficiência de diversos métodos fisicos e químicos de ruptura ou permeabilização do envelope celular. Posteriormente, foram adicionados extratos de leveduras (obtidos nas melhores condições de tratamento testados anteriormente) em um "vinho espumante artificial" em maturação de maneira a testar o seu efeito. Foram analisados a proteína solúvel e a atividade enzimática intracelular como indicadores da eficiência dos diferentes tratamentos. Os métodos fisicos de ruptura do envelope celular (pérolas de vidro, sonicador, moinho coloidal) mostraram-se muito mais eficientes do que o uso do etanol como agente permeabilizador e não diferiram grandemente entre si. Altas temperaturas de tratamento (40-50°C) provocaram uma maior liberação de compostos nitrogenados da célula de levedura, porém levaram a uma maior inativação enzimática, o que não ocorreu em temperaturas mais baixas. Resolveu-se, então, comparar o efeito da adição no "vinho espumante artifial" de extratos obtidos a 20°C, rico enzimaticamente, e a 40°C, com baixa atividade enzimática, mas com grande riqueza em compostos nitrogenados. O extrato obtido a 40°C foi mais eficiente no enriquecimento do "vinho espumante" em compostos intracelulares de potencial qualitativo durante um período de 3 meses. / The process of cell autolysis of the yeast Saccharomyces cerevisiae during the elaboration of sparkling wines is one of the most important factors afecting the quality of the product. The aim of this research was to develop a process which allows the obtention and the use of yeast extracts in sparkling wines in order to speed up or increase the phenomenon of autolysis in such a way that a gain in quality could be obtained in a shorter time and also be more economical. The UV AFERM CGC62 strain of S. cerevisiae produced by Danstar FermantL'Allemand was harvested in the stationery phase of growth. The biomass was submitted to several treatments in order to study the effect of temperature in the process of autolysis along with the eficiency of several physico and chernical methods o f cell envelop breakdown or permebialization. Y east extract obtained under the best conditions among the tested treatments was added to "artificial sparkling wine" under maturation. Soluble protein and intracellular enzimatic activity were analysed as a way to access eficiency factors for the treatments. The physical methods of cell breakdown (glass beads, sonicator, homogenizer) showed to be much more efficient than the use of ethanol as a permeabilizer and, were very alike. Temperatures of treatment around 40-50 °C promoted a higher liberation of nitrogen compounds from cells causing however a higher enzyme inactivation, not observed when lower temperatures were used. Both extracts were used and their effects were compared. During a period of three months, the high temperature extract showed to be more efficient as to the enhancement of the contents of intracellular compounds o f the sparkling wine with quality potential.

A utilização de bioinseticida à base de Bacillus thuringiensis tem se mostrado eficaz no combate às larvas de insetos veiculadores de doenças como a dengue, elefantíase e malária. O bioinseticida apresenta alta especificidade, ausência de resistência nos insetos alvos e baixo impacto ambiental comparado aos inseticidas químicos. Porém, a difusão do uso de bioinseticida apresenta alguns desafios como o custo da produção e da formulação. O levedo excedente da indústria cervejeira pode tornar a produção do bioinseticida economicamente viável devido ao seu baixo custo, assim como o glicerol, resíduo da produção de biodiesel. A escolha adequada dos componentes do meio de cultivo é essencial para o sucesso de um produto e deve ser realizada buscando-se obter uma alta produtividade com o menor custo. Além disso, no caso do bioinseticida, os componentes do meio exercem uma grande influência no crescimento e na síntese de toxinas pela bactéria. No presente trabalho, propôs-se formular um meio de cultivo para Bacillus thuringiensis var. israelensis utilizando levedo de cerveja e glicerol proveniente da fabricação de biodiesel, visando obter um meio fermentado com elevada toxicidade e de menor custo, comparado aos obtidos atualmente. Inicialmente foi definido um procedimento de preparo do extrato de levedo de cerveja. Constatou-se que o melhor método consiste da esterilização da suspensão de levedo de cerveja (121 ºC por 20 minutos) seguida de filtração qualitativa. Foi definida também a faixa de concentração de extrato de levedo de cerveja que seria utilizada no estudo de composição do meio (10 g/L a 30 g/L). Os ensaios foram realizados em frascos Erlenmeyer de 1000 mL em incubadora de movimento recíproco. Os componentes do meio de cultivo (glicerol residual, extrato de levedo de cerveja, KNO3, CaCl2.2H2O, MgSO4.7H2O, MnSO4, K2HPO4 e KH2PO4) foram avaliados segundo um planejamento experimental e, nas condições estudadas, não exerceram influência significativa sobre a produção de toxinas. Definiu-se então a composição do meio de fermentação em termos de fonte de carbono e nitrogênio. O glicerol e o extrato de levedo de cerveja não exerceram influência significativa sobre o consumo de substrato pela bactéria. Quanto à concentração celular máxima, o aumento da concentração de glicerol apresentou efeito negativo, enquanto o aumento da concentração de extrato de levedo de cerveja apresentou efeito positivo. Embora as concentrações das fontes de carbono e nitrogênio não tenham sido significativas para a atividade larvicida, a interação entre os fatores foi significativa em seu nível negativo. O melhor resultado quanto à atividade larvicida do meio foi apresentado pelo meio composto por 10 g/L de glicerol residual, 30 g/L de extrato de levedo de cerveja, 5 g/L de KNO3, 0,12 g/L de CaCl2.2H2O, 1,5 g/L de MgSO4.7H2O, 0,09 g/L de MnSO4, 1,5 g/L de K2HPO4 e 1,5 g/L de KH2PO4. Essa mesma composição de meio de cultivo foi testada em um ensaio em biorreator, obtendo-se um meio fermentado mais eficiente que o ensaio realizado em incubadora, e com CL50 de 2,43 µL. / The use of bioinsecticide based on Bacillus thuringiensis has been shown to be effective against larvae of insects able to spread diseases such as dengue, malaria and elephantiasis. The bioinsecticide has high specificity, absence of resistance in target insects and low environmental impact compared to chemical insecticides. However, there are some challenges in the way of widespread use of bioinsecticide, such as the costs of production and formulation. The surplus yeast from the brewing industry can make the production of bioinsecticide economically feasible due to its low cost, as well as the residual glycerol from the biodiesel production. The proper choice of the components of the culture medium is essential for the success of a product and must be carried out in order to obtain a high productivity at the lowest cost. Furthermore, in the case of bioinsecticide, medium components have a major influence on the growth and synthesis of toxins by the bacteria. In the present study it was proposed the formulation of a fermentation medium for Bacillus thuringiensis var. israelensis using brewer\'s yeast and glycerol from the biodiesel manufacturing, seeking to obtain a fermented broth with high toxicity and lower cost compared to those currently obtained. Initially it was defined a procedure to prepare the extract of brewer\'s yeast. It was found that the best method is the sterilization of the brewer\'s yeast suspension (121 °C for 20 minutes) followed by qualitative filtration. The range of brewer\'s yeast extract concentration to be used in the study of the medium composition was also defined (10 g/L to 30 g/L). Assays were performed in 1000 mL Erlenmeyer flasks in a reciprocal motion shaker. The components of the medium (glycerol waste, brewer\'s yeast extract, KNO3, CaCl2.2H2O, MgSO4.7H2O, MnSO4, K2HPO4 e KH2PO4) were evaluated according to an experimental design and, considering the studied conditions, they did not have significant influence on the toxin production. Thus, the composition of the fermentation medium was defined in terms of nitrogen and carbon source. Glycerol and brewer\'s yeast extract did not have any significant influence on the substrate consumption by the bacteria. For the maximum cell concentration, the increase of glycerol concentration showed a negative effect, while increasing the concentration of brewer\'s yeast extract showed a positive effect. Although the concentrations of carbon and nitrogen sources were not significant for the larvicidal activity, the interaction between such factors was significant in its negative level. The best result of larvicidal activity was shown by the following medium: 10 g/L of residual glycerol, 30 g/L of brewer\'s yeast extract, 5 g/L of KNO3, 0.12 g/L of CaCl2.2H2O, 1.5 g/L of MgSO4.7H2O, 0.09 g/L of MnSO4, 1.5 g/L of K2HPO4 and 1.5 g/L of KH2PO4. This same composition of the culture medium was tested in a bench fermenter, resulting in a more efficient fermented broth than the one obtained in shaker flask, and with LC50 of 2.43 µL.

A utilização de bioinseticida à base de Bacillus thuringiensis tem se mostrado eficaz no combate às larvas de insetos veiculadores de doenças como a dengue, elefantíase e malária. O bioinseticida apresenta alta especificidade, ausência de resistência nos insetos alvos e baixo impacto ambiental comparado aos inseticidas químicos. Porém, a difusão do uso de bioinseticida apresenta alguns desafios como o custo da produção e da formulação. O levedo excedente da indústria cervejeira pode tornar a produção do bioinseticida economicamente viável devido ao seu baixo custo, assim como o glicerol, resíduo da produção de biodiesel. A escolha adequada dos componentes do meio de cultivo é essencial para o sucesso de um produto e deve ser realizada buscando-se obter uma alta produtividade com o menor custo. Além disso, no caso do bioinseticida, os componentes do meio exercem uma grande influência no crescimento e na síntese de toxinas pela bactéria. No presente trabalho, propôs-se formular um meio de cultivo para Bacillus thuringiensis var. israelensis utilizando levedo de cerveja e glicerol proveniente da fabricação de biodiesel, visando obter um meio fermentado com elevada toxicidade e de menor custo, comparado aos obtidos atualmente. Inicialmente foi definido um procedimento de preparo do extrato de levedo de cerveja. Constatou-se que o melhor método consiste da esterilização da suspensão de levedo de cerveja (121 ºC por 20 minutos) seguida de filtração qualitativa. Foi definida também a faixa de concentração de extrato de levedo de cerveja que seria utilizada no estudo de composição do meio (10 g/L a 30 g/L). Os ensaios foram realizados em frascos Erlenmeyer de 1000 mL em incubadora de movimento recíproco. Os componentes do meio de cultivo (glicerol residual, extrato de levedo de cerveja, KNO3, CaCl2.2H2O, MgSO4.7H2O, MnSO4, K2HPO4 e KH2PO4) foram avaliados segundo um planejamento experimental e, nas condições estudadas, não exerceram influência significativa sobre a produção de toxinas. Definiu-se então a composição do meio de fermentação em termos de fonte de carbono e nitrogênio. O glicerol e o extrato de levedo de cerveja não exerceram influência significativa sobre o consumo de substrato pela bactéria. Quanto à concentração celular máxima, o aumento da concentração de glicerol apresentou efeito negativo, enquanto o aumento da concentração de extrato de levedo de cerveja apresentou efeito positivo. Embora as concentrações das fontes de carbono e nitrogênio não tenham sido significativas para a atividade larvicida, a interação entre os fatores foi significativa em seu nível negativo. O melhor resultado quanto à atividade larvicida do meio foi apresentado pelo meio composto por 10 g/L de glicerol residual, 30 g/L de extrato de levedo de cerveja, 5 g/L de KNO3, 0,12 g/L de CaCl2.2H2O, 1,5 g/L de MgSO4.7H2O, 0,09 g/L de MnSO4, 1,5 g/L de K2HPO4 e 1,5 g/L de KH2PO4. Essa mesma composição de meio de cultivo foi testada em um ensaio em biorreator, obtendo-se um meio fermentado mais eficiente que o ensaio realizado em incubadora, e com CL50 de 2,43 µL. / The use of bioinsecticide based on Bacillus thuringiensis has been shown to be effective against larvae of insects able to spread diseases such as dengue, malaria and elephantiasis. The bioinsecticide has high specificity, absence of resistance in target insects and low environmental impact compared to chemical insecticides. However, there are some challenges in the way of widespread use of bioinsecticide, such as the costs of production and formulation. The surplus yeast from the brewing industry can make the production of bioinsecticide economically feasible due to its low cost, as well as the residual glycerol from the biodiesel production. The proper choice of the components of the culture medium is essential for the success of a product and must be carried out in order to obtain a high productivity at the lowest cost. Furthermore, in the case of bioinsecticide, medium components have a major influence on the growth and synthesis of toxins by the bacteria. In the present study it was proposed the formulation of a fermentation medium for Bacillus thuringiensis var. israelensis using brewer\'s yeast and glycerol from the biodiesel manufacturing, seeking to obtain a fermented broth with high toxicity and lower cost compared to those currently obtained. Initially it was defined a procedure to prepare the extract of brewer\'s yeast. It was found that the best method is the sterilization of the brewer\'s yeast suspension (121 °C for 20 minutes) followed by qualitative filtration. The range of brewer\'s yeast extract concentration to be used in the study of the medium composition was also defined (10 g/L to 30 g/L). Assays were performed in 1000 mL Erlenmeyer flasks in a reciprocal motion shaker. The components of the medium (glycerol waste, brewer\'s yeast extract, KNO3, CaCl2.2H2O, MgSO4.7H2O, MnSO4, K2HPO4 e KH2PO4) were evaluated according to an experimental design and, considering the studied conditions, they did not have significant influence on the toxin production. Thus, the composition of the fermentation medium was defined in terms of nitrogen and carbon source. Glycerol and brewer\'s yeast extract did not have any significant influence on the substrate consumption by the bacteria. For the maximum cell concentration, the increase of glycerol concentration showed a negative effect, while increasing the concentration of brewer\'s yeast extract showed a positive effect. Although the concentrations of carbon and nitrogen sources were not significant for the larvicidal activity, the interaction between such factors was significant in its negative level. The best result of larvicidal activity was shown by the following medium: 10 g/L of residual glycerol, 30 g/L of brewer\'s yeast extract, 5 g/L of KNO3, 0.12 g/L of CaCl2.2H2O, 1.5 g/L of MgSO4.7H2O, 0.09 g/L of MnSO4, 1.5 g/L of K2HPO4 and 1.5 g/L of KH2PO4. This same composition of the culture medium was tested in a bench fermenter, resulting in a more efficient fermented broth than the one obtained in shaker flask, and with LC50 of 2.43 µL.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-07-19T12:01:37Z No. of bitstreams: 1 2012 - Ana Paula de Arag?o Gama.pdf: 10152074 bytes, checksum: cf829662b7139672b123740c06d787f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T12:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012 - Ana Paula de Arag?o Gama.pdf: 10152074 bytes, checksum: cf829662b7139672b123740c06d787f0 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do RJ - FAPERJ / Considering the practice of using liquid alcoholic yeast (beer yeast) - a byproduct of the brewery industry - for animal feed on some farms in the southern Fluminense region of Brazil, this study was made to establish the safety margin and the clinic-pathological picture of the intoxication characterized mainly by staggering gait, trips and falls; furthermore, to suggest preventive measures that could avoid or minimize this type of alcoholic intoxication in sheep and pigs. It was seen that the clinic-pathologic picture of the experimental intoxication by beer yeast in sheep, and the natural and experimental intoxication in pigs, is similar to that observed in other animal species poisoned by ethanol, or in cattle by beer yeast. Concentrations of 3.8 and 8.875mL/kg of ethanol contained in the yeast, caused respectively mild to moderate clinical signs and severe ones in sheep. As prophylactic measures are suggested (1) appropriated dilution of beer yeast in water or with beer yeast already stored on the farm (old yeast), (2) beer yeast administration proportionally to animal weight/size, (3) continuous administration without interruption, providing other food is given, as soybean or corn meal, with water ad libitum. It was concluded that despite beer yeast is increasingly used for sheep, pigs and cattle on farms in southern Rio de Janeiro state - since many farmers apply one or more prophylactic measure suggested here - ethanol intoxication through beer yeast is uncommon and death rarely occurs; so, the yeast could be used, providing the prophylactic measures are observed. / Considerando a pr?tica de utilizar ?levedo? l?quido (alco?lico) (LC) - subproduto da ind?stria cervejeira - na alimenta??o de animais, em alguns estabelecimentos da Regi?o Sul Fluminense, esse estudo foi realizado para estabelecer as margens de seguran?a e o quadro cl?nico-patol?gico caracterizado principalmente por andar cambaleante, trope?os e quedas; bem como sugerir medidas profil?ticas que impe?am ou minimizem esse tipo de intoxica??o alco?lica para ovinos e su?nos. Verificou-se que o quadro cl?nico-patol?gico na intoxica??o experimental em ovinos e nas intoxica??es natural e experimental em su?nos, ? semelhante ao observado em outras esp?cies intoxicadas por etanol ou em bovinos pelo LC. Concentra??es de 3,8 e 8,875mL/kg de etanol contido no LC, causaram quadros cl?nicos de leve a moderado e grave em ovinos, respectivamente. Como medidas profil?ticas sugere-se: dilui??o adequada do LC com ?gua, soro de leite ou com o LC j? estocado na propriedade (LC antigo); administra??o do LC proporcional ao peso/tamanho dos animais, administra??o cont?nua, sem interrup??es, disponibilizar outro alimento no cocho, como farelo de soja ou fub? de milho e ?gua ? vontade. Conclui-se que apesar do ?levedo de cerveja? ser cada vez mais utilizado nas propriedades criadoras de ovinos, su?nos e bovinos, no sul do Estado do Rio de Janeiro j? que, muitos propriet?rios aplicam uma ou mais medidas profil?ticas aqui sugeridas, as intoxica??es pelo etanol, contido no LC s?o pouco frequentes e raramente ocorrem mortes, de forma que esse produto deve ser utilizado, desde que as medidas profil?ticas sejam observadas