Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-18T19:22:50Z No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T16:41:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T16:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_PriscilaPeresDuarteNogueira.pdf: 2026785 bytes, checksum: 7642632a0be351dfb8af86af1fba45b7 (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O Brasil é o segundo maior produtor mundial de etanol, utilizando cana-deaçúcar como matéria-prima. A levedura Saccharomyces cerevisiae é o principal microrganismo utilizado em escala industrial tanto para produção de bioetanol quanto para produção de bebidas fermentáveis, como a cerveja. Tipicamente, nas dornas de fermentação, a levedura hidrolisa açúcares produzindo etanol, dióxido de carbono e biomassa. Como essas fermentações não são mantidas estéreis, contaminantes bacterianos são originados de diversas fontes e proliferam nos tanques de fermentação, causando diversos prejuízos como a redução da produtividade e do rendimento de etanol. Bactérias do gênero Lactobacillus são as mais frequentes dentro das dornas industriais. Essas competem pelo substrato e produzem ácidos orgânicos que limitam o crescimento das leveduras e reduzem o rendimento de etanol. Dessa forma, estratégias de controle microbiano de baixo custo são requeridas, uma vez que as tecnologias existentes afetam o metabolismo das leveduras, não são economicamente viáveis ou representam uma ameaça ao meio ambiente. Nesse contexto, o presente trabalho propõe o uso de peptídeos antimicrobianos (PAMs) para o controle de contaminações bacterianas em processos fermentativos. Para isso, os peptídeos antimicrobianos PR-39, PMAP-23 e Cecropin P1 foram adicionados em cultivos de diferentes cepas de leveduras industriais para avaliar qualquer interferência nos seus perfis de crescimento. Dos PAMs testados, PR-39 apresentou a menor interação, sendo escolhido para produção heteróloga em cepa recombinante de S. cerevisiae, porém nenhuma atividade antimicrobiana foi detectada no sobrenadante do cultivo dessa cepa. Dessa forma, outros dois PAMs, X e Y, foram selecionados pela sua alta atividade antimicrobiana contra bactérias gram-positivas. Assim, esses foram utilizados em cocultivos de espécies de Lactobacillus e cepas industriais de S. cerevisiae. Observou-se total inibição do crescimento das bactérias com 5 µg/mL desses peptídeos no meio de cultivo, além de terem apresentado pouca interferência no crescimento das leveduras. Dessa forma, eles são potenciais candidatos para serem aplicados contra contaminações bacterianas, sendo o presente trabalho a etapa inicial para o estabelecimento de uma nova tecnologia de controle bacteriano em dornas industriais de fermentação alcóolica. / Brazil is the world's second largest producer of ethanol, using sugarcane as its raw material. The Saccharomyces cerevisiae yeast is the main microorganism used on industrial scale for bioethanol and fermentable beverages production, such as beer. Typically, in industrial fermenters, yeast hydrolyses sugars producing ethanol, carbon dioxide, and biomass. As these fermentations are not kept sterile, bacterial contaminants come from a variety of sources and proliferate in the fermentation tank, causing several losses, like the ethanol yield and productivity reduction. Bacteria of the genus Lactobacillus are the most common in industrial fermenters. They compete for the substrate and produce organic acids that limit the yeast growth and reduce the ethanol yield. Thus, low-cost microbial control strategies are required, since existing technologies affect yeast metabolism, are not economically feasible or pose a threat to the environment. In this context, the present work proposes the use of antimicrobial peptides (AMPs) for the control of bacterial contaminations in fermentative processes. For this, the antimicrobial peptides PR-39, PMAP-23 and Cecropin P1 were added in cultures of different industrial strains of yeasts to evaluate any interference in their growth profiles. From the AMPs tested, PR-39 presented the lowest interaction, being chosen for heterologous production in a recombinant strain of S. cerevisiae, however no antimicrobial activity was detected in the supernatant of the culture of this strain. In this way, two other AMPs, X e Y, were selected for their high antimicrobial activity against gram-positive bacteria. Thus, they were used in cocultures of Lactobacillus species and industrial strains of S. cerevisiae. Complete inhibition of bacterial growth was observed with 5 μg/ml of these peptides in the culture medium, presenting little interference in the yeast growth. In this way, they are potential candidates against bacterial contaminations and the present work is the initial stage for the establishment of a new bacterial control technology in industrial alcoholic fermentation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-02Bitstream added on 2014-06-13T19:55:59Z : No. of bitstreams: 1 paixao_daa_me_jabo.pdf: 1354562 bytes, checksum: 375f9e3806bd3d094111e5d1f95f8ddd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A estratégia de clonagem e sequenciamento do gene 16S rRNA é uma das técnicas moleculares que permite estimar e comparar a diversidade microbiana de diferentes amostras ambientais. O objetivo deste trabalho foi estimar a diversidade de microrganismos pertencentes ao Domínio Bactéria em um consórcio degradador de óleo diesel, por meio do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, assim como desenvolver uma nova metodologia de rastreamento em bibliotecas metagenômicas. O consórcio bacteriano foi obtido através de solo enriquecido com óleo diesel. O DNA metagenômico foi extraído com o auxílio do kit Fast DNA spin Kit for soil (Bio101- Quantum Biotechnologies) e amplificado por uma reação de PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) com os oligonucleotídeos iniciadores FD1 e RD1 específicos para a o gene 16S rRNA. Os produtos de PCR foram clonados em vetor pGEM T Easy (Promega) e transformados em células competentes de Escherichia Coli DH5 . O sequenciamento parcial dos clones foi feito com oligonucleotideos universais do vetor. Para a prospecção gênica foi utilizado membranas de nylon com “pools” de DNA de todas as placas. A biblioteca obtida gerou 431 clones. Os clones obtidos apresentaram similaridade com o filo Proteobacteria, com representantes das classes Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteira e Betaproteobacteria. O gênero Pseudomonas apresentou-se com maior frequência de clones na biblioteca. O “software” DOTUR foi usado para determinar o número de unidades taxonômicas operacionais (OTUs). A curva de extinção indicou que os 431 clones sequenciado foram suficientes para estimar a diversidade bacteriana do consórcio. A metodologia testada baseado em “pools” de DNA foi eficiente na detecção e isolamento do gene Alkb na bilbioteca metagenomica. / Cloning and sequencing of 16S rRNA gene it is one of the molecular techniques that permits estimate and compare the microbial diversity of different environmental samples. The aim of this work was estimate the diversity of microorganisms that belong to Bacteria domain in a consortium specialized in diesel oil degradation, through partial sequencing of 16S rRNA gene, as well as develop a new methodology for screening libraries in metagenomics. This consortium was obtained through enrichments achieved using diesel oil in soil samples. The metagenomic DNA was obtained using Fast DNA spin Kit for soil (Bio 101-Quantum Biotechnologies) and amplified by PCR (Polymerase chain reaction) with FD1 and RD1 oligonucleotides, which are specific for 16S rRNA gene. The PCR products were cloned into pGEM-TEasy vector (Promega) and Escherichia coli DH5 was used as the host cell for recombinant DNAs. The partial clones sequencing was obtained using universal primers of the vector. For the exploration of gene were used nylon membranes with Pools of DNA from all plates. The library generated from 431 clones. All clones sequenced showed similarity with the phylum Proteobacteria, distributed in Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteira and Betaproteobacteria classes. The Pseudomonas genus was the most abundant genus found in the metagenomic library. The DOTUR software was used to assigns sequences to operational taxonomic units (OTUs). Using the OTUs composition data, rarefaction curves were made to show that 431 sequences were enough to obtain a satisfactory coverage of diversity of the microbial consortium. The test methodology based on Pools of DNA isolation was effective in detecting the gene Alkb Library metagenomics.

Submitted by David Jossue Lopez Espinosa (daespi24.7@gmail.com) on 2016-08-30T20:02:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-David-Completa1.3.pdf: 1347529 bytes, checksum: 922e472d250d99953bbb493161f43551 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-08-31T18:11:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 espinosa_djl_me_jabo.pdf: 1347529 bytes, checksum: 922e472d250d99953bbb493161f43551 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T18:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 espinosa_djl_me_jabo.pdf: 1347529 bytes, checksum: 922e472d250d99953bbb493161f43551 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) / A susceptibilidade de Bemisia tabaci biótipo B (Genn.) (Hemiptera: Aleyrodidae) aos isolados de Beauveria bassiana (IBCB18, IBCB35, IBCB66 e JAB07), Lecanicillium muscarium (LCMAP3790) e Metarhizium rileyi (NOM1950) foi avaliada em testes de patogenicidade e virulência. A concentração discriminatória de 108 conídios/ mL-1 foi utilizada para bioensaios com ovos e ninfas de terceiro ínstar utilizando folhas de feijão como substrato. Para cada tratamento foram utilizados 60 ovos e 60 ninfas, distribuídos em três repetições. A testemunha consistiu de água destilada esterilizada + Tween® 80 (0,05%). Para estimar a virulência dos isolados, foram realizados bioensaios de estimativa da concentração letal (CL50). As suspensões dos isolados (1,0 × 103 , 1,0 × 104 , 1,0 × 105 , 1,0 × 106 , 1,0 × 107 e 1,0 × 108 conídios/mL-1 ) foram pulverizadas sobre ovos e ninfas de terceiro ínstar e avaliou-se o número de ovos e ninfas com mortalidade confirmada pelo fungo. Todos os isolados testados foram patogênicos para ovos e ninfas de B. tabaci. A mortalidade de ninfas e de ovos variou de 63,3 a 100,0 e 32,1 a 95,0%, respectivamente. Os isolados JAB07 e IBCB18 de B. bassiana e o LCMAP3790 de L. muscarium foram os melhores para o controle de ninfas e ovos de B. tabaci, sendo que o isolado JAB07 foi o mais virulento para ninfas e ovos, com CL50 estimada de 0,006 e 0,012 x 103 conídios/mL-1 para ovos e ninfas de terceiro ínstar, respectivamente, sendo este o isolado mais indicado para futuros testes a em casa de vegetação e campo para o controle de B. tabaci. / The susceptibility of Bemisia tabaci biotype B (Genn.) (Hemiptera: Aleyrodidae) to isolates of Beauveria bassiana (IBCB18, IBCB35, IBCB66 and JAB07) Lecanicillium muscarium (LCMAP3790) and Metarhizium rileyi (NOM1950) was evaluated using pathogenicity and virulence tests. The 1,0 × 108 conidia/mL-1 discriminatory concentration was used for bioassays with 60 eggs and 3rd instar nymphs in bean leaves as a substrate. For each treatment was used 60 eggs and nynphs distribued in three replicates. The control treatment consisted of distilled water + Tween 80 (0.05%). To estimate the virulence of strains, lethal concentration (LC50) bioassays were performed. Isolates suspensions (1,0 × 103 , 1.0×104 , 1.0×105 , 1.0×106 , 1.0×107 and 1.0×108 conidia/ml-1 ) were sprayed on eggs and 3rd instar nymphs and the number of eggs and nymphs with mortality confirmed by the fungus was evaluated. All isolates tested were pathogenic for B. tabaci eggs and nymphs. The mortality rate of nymphs and eggs ranged from 63.3 to 100.0 and 32.1 to 95.0%, respectively. JAB07 and IBCB18 from B. bassiana and LCMAP3790 L. muscarium isolated were the best for the control of B. tabaci nymphs and eggs, JAB07 was the isolate most virulent for nymphs and eggs, with LC50 estimated 0.006 and 0.012 x 103 conidia/mL-1 estimated for eggs and 3rd instar nymphs, respectively, this being isolated most suitable for future field trials for control of B. tabaci.

Atualmente o óleo microbiano está sendo intensivamente estudado com a intenção de suprir o mercado que o consome, principalmente tendo um grande interesse no emprego como uma fonte alternativa de biocombustível, sendo limpa e renovável. Com o objetivo de otimizar a produção do óleo microbiano, o presente trabalho avaliou a produção de biomassa, lipídeos e composição de ácidos graxos da levedura Candida zeylanoides QU 33 quando cultivada em diferentes fontes de carbono (lactose, glicose, glicerol e xilose), nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de amônio, peptona e extrato de levedura), assim como diferentes condições de cultivo (temperatura, agitação, pH e razão carbono/nitrogênio). Este trabalho também apresenta uma técnica de triagem de acumulo de lipídeo intracelular, com a metodologia do Vermelho de Nilo, na qual as células boas acumuladoras de lipídeo emitiram fluorescência amarelo-ouro. A composição de ácidos graxos do óleo produzido pela C. zeylanoides QU33 quando cultivada em glicose com diferentes fontes de nitrogênio apresentou potencial na utilização como matéria prima tanto para o biodiesel quanto para indústria de alimentos. O uso combinado de glicose com sulfato de amônio pela C. zeylanoides QU33 resultou na produção de óleo com elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados. Feita a triagem dos fatores que mais interferiram na produção do óleo microbiano, foi delineado um modelo experimental usando a metodologia de superfície de reposta a fim de otimizar a produção de lipídeo intracelular por esta levedura. / Currently, microbial oil is being intensively studied aiming to suply the consumer market, especially with a great interest in its use as an alternative source of biofuel, clean and renewable. Aiming the optimization of the production of microbial oil, in the present work it was evaluated the production of biomass, lipids and the fatty acid composition of the yeast Candida zeylanoides QU 33 when cultivated with different carbon sources (lactose, glucose, glycerol and xylose), nitrogen (ammonium sulfate, ammonium nitrate, peptone and yeast extract), as well as different culture conditions (temperature, shaking speed, pH and carbon/nitrogen ratio). A new screening methodology for the evaluation of intracellular lipid accumulation is also presented, using Nile Red, in which the cells that are good lipid producers present a golden-yellow fluorescence. The fatty acid composition of the oil produced by C. zeylanoides QU33 cultivated in glucose and different nitrogen sources presented potential for use as raw material for biodiesel production or at the food industry. The combined use of glucose and ammonium sulfate by C. zeylanoides QU33 resulted in the production of oil with elevated levels of polyunsaturated fatty acids. After the evaluation of the factors that mainly interfered in the production of microbial oil, an experimental model was designed using the response surface methodology for optimization of the production of intracellular lipids by this yeast.

Atualmente o óleo microbiano está sendo intensivamente estudado com a intenção de suprir o mercado que o consome, principalmente tendo um grande interesse no emprego como uma fonte alternativa de biocombustível, sendo limpa e renovável. Com o objetivo de otimizar a produção do óleo microbiano, o presente trabalho avaliou a produção de biomassa, lipídeos e composição de ácidos graxos da levedura Candida zeylanoides QU 33 quando cultivada em diferentes fontes de carbono (lactose, glicose, glicerol e xilose), nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de amônio, peptona e extrato de levedura), assim como diferentes condições de cultivo (temperatura, agitação, pH e razão carbono/nitrogênio). Este trabalho também apresenta uma técnica de triagem de acumulo de lipídeo intracelular, com a metodologia do Vermelho de Nilo, na qual as células boas acumuladoras de lipídeo emitiram fluorescência amarelo-ouro. A composição de ácidos graxos do óleo produzido pela C. zeylanoides QU33 quando cultivada em glicose com diferentes fontes de nitrogênio apresentou potencial na utilização como matéria prima tanto para o biodiesel quanto para indústria de alimentos. O uso combinado de glicose com sulfato de amônio pela C. zeylanoides QU33 resultou na produção de óleo com elevado teor de ácidos graxos poli-insaturados. Feita a triagem dos fatores que mais interferiram na produção do óleo microbiano, foi delineado um modelo experimental usando a metodologia de superfície de reposta a fim de otimizar a produção de lipídeo intracelular por esta levedura. / Currently, microbial oil is being intensively studied aiming to suply the consumer market, especially with a great interest in its use as an alternative source of biofuel, clean and renewable. Aiming the optimization of the production of microbial oil, in the present work it was evaluated the production of biomass, lipids and the fatty acid composition of the yeast Candida zeylanoides QU 33 when cultivated with different carbon sources (lactose, glucose, glycerol and xylose), nitrogen (ammonium sulfate, ammonium nitrate, peptone and yeast extract), as well as different culture conditions (temperature, shaking speed, pH and carbon/nitrogen ratio). A new screening methodology for the evaluation of intracellular lipid accumulation is also presented, using Nile Red, in which the cells that are good lipid producers present a golden-yellow fluorescence. The fatty acid composition of the oil produced by C. zeylanoides QU33 cultivated in glucose and different nitrogen sources presented potential for use as raw material for biodiesel production or at the food industry. The combined use of glucose and ammonium sulfate by C. zeylanoides QU33 resulted in the production of oil with elevated levels of polyunsaturated fatty acids. After the evaluation of the factors that mainly interfered in the production of microbial oil, an experimental model was designed using the response surface methodology for optimization of the production of intracellular lipids by this yeast.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5258_1.pdf: 1125831 bytes, checksum: ae5f7e49f764595752ed692e03bc4886 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Foram analisadas duas linhagens de Metarhizium anisopliae quanto à patogenicidade sobre insetos adultos de Callosobruchus maculatus utilizando as concentrações 108 a 104 conídios/mL-1, sendo a virulência determinada pelo percentual de mortalidade, decorridos dos doze dias de observação. Os isolados mostraram-se altamente patogênicas, provocando mortalidade superior a 50% da população de insetos já no terceiro dia após a inoculação. Os isolados de Metarhizium anisopliae var. anisopliae URM3349, e M. anisopliae var. acridum URM4412 foram agressivas ao inseto-alvo, tendo o isolado de M. anisopliae var. anisopliae URM3349 comportamento mais agressivo, sugerindo sua utilização em programas de controle biológico do caruncho do caupi. Foi avaliado, in vitro, o efeito fungitóxico de produtos fitossanitários utilizados em culturas de feijão, sobre o crescimento vegetativo e a conidiogênese nas linhagens de M. anisopliae. Independentemente do inseticida utilizado, o isolado M. anisopliae var. anisopliae URM3349, foi a que apresentou maior taxa de crescimento, enquanto o isolado M. anisopliae var. acridum URM4412 apresentou maior efeito inibitório no crescimento micelial. A compatibilidade dos isolados de M. anisopliae variou amplamente dentro de cada linhagem e entre os inseticidas estudados, sendo Quimióleo (azadiractina) o produto que apresentou o maior efeito fungitóxico e M. anisopliae var. acridum URM 4412 o fungo mais sensível ao efeito dos defensivos agrícolas. As linhagens, em associação aos inseticidas utilizados, podem ser recomendadas para o Manejo Integrado de Praga do Caupi

Orientador: Gil Eduardo Serra / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_TadeuAlcides_D.pdf: 4774613 bytes, checksum: c7e2b1d0b5fd0d96402e7be8802fc300 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo:Nas destilarias de álcool brasileiras utiliza-se o método de condução da fermentação denominado de "Melle-Boinot", que caracteriza-se pela recuperação e reciclagem de leveduras em ciclos de fermentações subsequentes. Contudo, juntamente com a reciclagem das leveduras ocorre a reciclagem de etanol e de outros componentes, que ao longo do processo ocorre de forma acumulativa. Ao final da fermentação o vinho é passado em centrífugas contínuas de pratos, para a separação do fermento, que contém as células de levedura, e da sua fase líquida que contém todos os componentes do vinho como água, etanol e metabólitos da fermentação, como metanol, propano 1, butanol e álcool amüico. Da mesma forma, em fermentações contínuas o fermento centrifugado apresenta as mesmas características. Assim sendo, o objetivo desse trabalho foi avaliar a interferência do etanol e metabólitos reciclados com o vinho sobre a performance fermentativa. As fermentações foram conduzidas em laboratório empregando-se a levedura Saccharomyces cerevisiae catalogada pela ESALQ/USP como IZ 1904, e mosto preparado a partir de melaço. Foram conduzidos dois ensaios empregando-se mosto com concentrações nominais de 180 e 310g/L de açúcares redutores totais. Os tratamentos empregados foram: a)fermento convencional: recuperação da biomassa de levedura e sua ressuspensão em vinho; b) fermento beneficiado: recuperação de biomassa de levedura e sua ressuspensão em água. A condução do ensaio deu-se ao longo de oito fermentações com sete reciclos de fermento com três repetições de ensaios. Empregando-se a menor concentração de ART no mosto (180g/L) observou-se efeitos discretos dos tratamentos testados. Nesse caso os teores de açúcares redutores residuais (ARR) foram maiores para os inóculos convencionais. Com o emprego de mosto com 310g/L de ART as diferenças foram maiores, destacando-se sempre o inoculo beneficiado. Dos resultados obtidos pode-se concluir que a reciclagem de vinho, através da centrifugação para a recuperação do fermento, ao final da fermentação, recicla também metabólitos que interferem na performance fermentativa. Essa interferência negativa acentua-se ao longo dos reciclos e com o aumento do teor de ART no mosto de alimentação. Os resultados permitem inferir que deve-se estudar uma reestruturação no tratamento do fermento nas destilarias, de acordo com as possibilidades do uso de equipamentos ou processos, que permitam uma melhor separação do vinho das células de leveduras / Abstract: This trial was conducted to evaluate the influence of metabolites presents in wine, from separated materials by Melle-Boinot process in the parameters of alcoholic fermentation simulated in laboratory conditions. The experiments were taken using Saccharomyces cerevisiae (IZ 1904) and juice of molasse from Piracicaba County, State of São Paulo, Brazil, with two contents of Total Reducing Sugars in juice: 180 and 310g/L. The treatments were: yeast dispel in water (optimized culture) and yeast dispel in water and wine (conventional culture). The seven recycles were taken of yeast after the turn on the alcoholic fermentation. Using juice with 180g/L of TRS, the residual sugar contents in wine were greatest when conventional culture was used. Several differences were observed when the content of TRS in juice was 3 lOg/L. From the results it can be concluded which: l)The interference of the wine recycled on the metabolism of yeast is easily detected when the greatest sugar content in juice was used.2)The effects of metabolites on the metabolism of yeasts were verified. It is an indication of which the Melle-Boinot process may be optimized in industrials conditions / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Jose Roberto Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-26T20:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreo_AnaPaula_M.pdf: 6332629 bytes, checksum: 6b02356f946557e0aca1e2bf5148fc7f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A respirometria é uma técnica muito utilizada na determinação da biodegradação de resíduos misturados ao solo pela atuação de microrganismos presentes. O respirômetro normalmente utilizado é o de Bartha e Pramer, onde o CO2 produzido durante o processo é determinado via titulação ácido-base (convencional). O presente trabalho teve como objetivo a determinação do CO2 biodegradado, (CO2)b através de análise por injeção em fluxo (FIA) com detecção condutométrica, uma técnica cujas características são precisão, sensibilidade e curto tempo de resposta. Para tanto, fez-se necessário o estudo de parâmetros operacionais do sistema FIA utilizado. Realizou-se então ensaios de respirometria seguindo o Projeto de Norma 01:603.06-007/1993 da ABNT, com determinações do ((CO2)b por titulação e por sistema FIA. Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios, verificando nas curvas obtidas o mesmo comportamento previsto pela teoria, permitindo assim, a identificação das fases do crescimento microbiano / Abstract: Respirometry is a technique frequently used for the determination of biodegradation of residues that are mixed to the soil, through the action of microorganisms present in it. The respirometer normally used is the Bartha and Pramer, in which the CO2 produced during the process is determined through acid-base volumetric analysis (conventional). The present work had as an objective the determination of the biodegraded CO2, (CO2)b, through the Flow Injection Analysis (FIA) with condutometric detection, a respected technique whose characteristics are precision, sensibility and shot response time. For this, the study of operation parameters of the FIA system used was made necessary, Assay of respirometry were done following the Project of Norm 01:603-06-007/1993 of ABNT, with the determination of (CO2 through volumetric analysis and FIA system. The results obtained are very satisfactory. It was possible to identify that the obtained curves present the same behavior as expected in theory, allowing the identification of the phase of microbiological growth / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T16:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_AlineMaraBarbosa_D.pdf: 5667585 bytes, checksum: 99be814ed0f4b52809cad017f91235eb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, estudou-se a otimização da produção de ácido hialurônico (HA) por cultivo de Streptococcus zooepidemicus em batelada, com base nas alterações metabólicas ao longo do cultivo. Ás condições ambientais estudadas foram a concentração inicial de glicose, controle do pH, íons minerais e fonte de nitrogênio orgânico. Nos cultivos em frascos, a concentração inicial de glicose não alterou nem o crescimento celular nem a produção de HA. Entretanto, no cultivo em biorreator sem o controle do pH, ambos foram fortemente dependentes da concentração inicial de glicose, com maior produção de HA (1,21 g.L-1) no cultivo realizado em meio com 25 g.L-1 glicose. Tal condição nutricional foi a única que apresentou maior conversão de glicose em HA (YHA/S) do que conversão de glicose em massa celular (YX/S). O controle do pH ao longo do cultivo com 25 g.L-1 glicose resultou em maior produtividade de células (0,21 g.L-1.h-1) e de HA (0,10 g.L-1.h-1). apesar dos menores rendimentos em relação à glicose. A combinação desses resultados relaciona o maior direcionamento da fonte de carbono para HA do que para células a uma resposta do microrganismo ao stress ácido ocorrido no cultivo sem controle do pH. Uma análise da distribuição dos fluxos metabólicos nas condições ambientais estudadas demonstrou que as alterações na via de produção de HA foram mais relacionadas à distribuição dos fluxos para os açúcares precursores da síntese do polímero que à disponibilidade de energia (ATP) ou potencial redutor (NADH/NAD+) das células. A total suplementação do meio de cultura com íons minerais (K+, Mg++, Na+, Fe++, Ca++, Mn++, Zn++ e Cu++) foi benéfica para o crescimento celular, porém não alterou a produção de HA de forma significativa. O estudo demonstrou ainda que a qualidade do polímero produzido pode ser modulada pela suplementação do meio com íons minerais. As propriedades reológicas do HA com baixo teor de proteína (0.44 g.g-1) e massa molar média de 4.0 x 106 Da demonstraram elevada densidade de emaranhamento das cadeias devido à alta dependência do módulo elástico com a concentração e desvios da viscosidade complexa com relação à regra de Cox-Merz. O estudo de meios alternativos contendo derivados agroindustriais demonstrou maiores concentrações de HA em meios contendo extrato de levedura como fonte de nitrogênio. Este conjunto de resultados contribui para a otimização da produção de HA, assim como para um melhor entendimento do metabolismo do Streptococcus zooepidemicus. / Abstract: In this work, h was studied the optimization of HA production by hatch culture of Streptococcus zooepidemicus, with focus on the metabolic changes along cultivation. The environmental conditions studied were the initial glucose concentration, pH control, mineral ions and organic nitrogen source. In flask cultivations, the initial glucose concentration had no influence on the amounts of either the biomass or the MA produced. However, in bioreactor cultivations, at non-controlled pH. both were strongly dependent on the initial glucose concentration. The highest HA concentration (1.21 g.L-1) was obtained from 25 g.L-1 glucose, which was the only cultivation where the conversion of glucose to HA (YHA/S) was higher than the one of glucose to biomass (YX/S). Not only did the pH control along cultivation result in higher cell productivity (0.21 g.L-1.h-1), but also in the HA productivity (0.10 g.L-1.h-1), However, the HA and cell yields from glucose were lower. The combination of these results relates the higher direction of the carbon source to the HA synthesis at the expenses of the cell growth to a microbial response to the acid stress observed in non-controlled pH. An analysis of the metabolic flux distribution in the environmental conditions studied shows that the changes in the HA production pathway were more related to die distributions of duxes 10 the precursors of HA synthesis than to the energy availability (ATP) or redox slate (NADH/NAD+) of the cells. The total supplementation of the culture medium with ions was beneficial to die cell growth. However, if did not have any influence on the HA production. Moreover, the results showed that the HA quality may be modulated through the mineral ion supplementation. The rheological properties of HA with low protein content (0.44 g.g-1) and average molecular weight of 4.0 x 106 Da showed the high entanglements density of the HA chains due to the high storage modulus concentration dependence as well as to the complex viscosity deviations with respect to the Cox - Merz rule. Alternative media containing agricultural resources derivates were studied. The higher HA concentrations were produced in media whose organic nitrogen source was yeast extract. This set of results contributes not only to the optimization of the HA production, but also to a better understanding of the Streptococcus zooepidemicus metabolism. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

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Due to the increasing demand for cheese production, the increase in the price of animal rennet and cultural issues, the search for alternative coagulating sources, among them microbial, is necessary. The objective of this work was to investigate the production of coagulant proteases by Aspergillus flavo furcatis DPUA 1608 by the fermentation technology for the elaboration of cheese with macrofungo biomass. The culture was reactivated, authenticated and evaluated for the production of aflatoxins in solid medium. The inoculum medium was selected using SAB+GLI, SAB+SAC, BDA+GLI and BDA+SAC. The liquid fermentation medium was selected from a base saline solution (MA01). In the other media, 1% (w/v) glucose (MAGLi) and 1% (w/v) sucrose (MASac), respectively, were added. At the end of the fermentation, the biomass was separated from the crude extract by vacuum filtration. The medium and inoculum in which the best milk coagulant activity was determined were used to optimize the production of coagulant enzymes: carbon and nitrogen sources, inoculum age and size, fermentation time, temperature, agitation and initial pH of the medium. The enzymes of the selected crude extract were characterized as to pH and temperature (optimum activity and stability) and effect of inhibitors. In vitro cytotoxicity testing was also performed with the test on human fibroblasts and commercial sheep blood. At the end of the characterization, a cheese supplemented with mushroom biomass (Pleurotus ostreatoroseus) was elaborated and the physical-chemical and microbiological analyzes of the product were determined. The culture medium of the inoculum and fermentation medium that promoted higher milk coagulant activities were BDA+SAC and MA01, respectively. The milk coagulant enzymes were best produced in submerged fermentation medium according to the following parameters: age (5 days) and inoculum size (106 spores per ml medium), initial pH of the medium (pH 7), fermentation (3 days), fermentation temperature (30°C), stirring (150 rpm), carbon source (0.1% (w/v) starch and nitrogen (peptone 0.1% (w/v)). According to the proteolytic activity, the enzymes presented optimum activity at pH 7 at 50 °C. They were stable up to 40 °C and pH 5 to 9. The Zn2+ and Cu2+ ions promoted the greatest reduction of activity and iodoacetic acid was the inhibitor of higher interference. For the milk coagulant activity, the enzymes were more active at pH 7 and temperature of 45 °C. They remained stable from pH 5 to 9 and temperature from 25 to 55 °C. Zn 2+ and K + promoted increased activity and again iodoacetic acid was the inhibitor of greater interference, characterizing the enzymes as cysteine protease. There was no detection of toxicity according to the tests. The microbiological analisys is in agreement with the vigent legislation. The cheeses presented increasing in the amount of carbohidrates, protein, ashes and humidity according to the increasing of mushroom concentration. However, was also observed that the increasing in mushrrom concentration promoted the decreasing in the amount of lipids and also the total energy Aspergillus flavo furcatis DPUA 1608 has potential as microbial source of milkclotting enzymes and can be used in dairy industry to cheese manufacturing. / As proteases coagulantes do leite são importantes enzimas utilizadas na indústria de laticínios. Devido à crescente demanda para a produção de queijo associada ao aumento do preço do coalho animal e a questões culturais, as fontes coagulantes microbianas são alternativas ecologicamente viáveis. Esta pesquisa foi realizada para investigar a produção de proteases coagulantes por Aspergillus flavo furcatis DPUA 1608 e elaboração de queijo adicionado de biomassa de cogumelo comestível. Aspergillus foi reativado, autenticado e avaliado quanto à produção de aflatoxinas em meio sólido. Na escolha do meio sólido para cultivo do inóculo foi utilizado ágar glicose, peptona e extrato de levedura (SAB+GLI); ágar sacarose, peptona e extrato de levedura (SAB+SAC); ágar batata e glicose (BDA+GLI); e ágar batata e sacarose (BDA+SAC). Para selecionar o meio líquido para obtenção do inóculo e para produção do coagulante por fermentação submersa, os cultivos foram realizados em solução salina (MA01) formulada, separadamente, com glicose 1% (p/v) (MAGLi) e; sacarose 1% (p/v) (MASac), respectivamente. Ao término da fermentação, a biomassa foi separada do extrato bruto por filtração a vácuo. Nos meios de cultura selecionados foi realizada a produção de enzimas coagulantes para avaliar a influência das fontes de carbono e nitrogênio, idade e tamanho do inóculo, tempo de fermentação, temperatura, agitação e pH inicial do meio. O extrato bruto selecionado, de acordo com a atividade coagulante, foi caracterizado quanto ao pH e temperatura (atividade ótima e estabilidade) e efeito de íons metálicos e inibidores. Depois do processo de caracterização esse extrato bruto foi avaliado quanto à citoxicidade in vitro com o teste em fibroblastos humanos e sangue de carneiro comercial. O queijo foi elaborado com o coagulante caracterizado e adicionado de biomassa de cogumelo comestível (Pleurotus ostreatoroseus). Ao término do processamento, o queijo foi analisado quanto à qualidade nutricional e microbiológica. Todos os experimentos foram realizados em triplicata. Os resultados revelaram que Aspergillus flavo furcatis DPUA 1608 expressou fenótico típico da espécie e não sintetizou aflatoxinas em meio sólido. BDA+SAC e MA01, respectivamente, foram os meios de inóculo de cultivo submerso que promoveram maiores atividades coagulantes do leite. As condições que influenciaram na produção das enzimas coagulantes foram: inóculo com 5 dias de cultivo em meio sólido e, no meio de fermentação, suspensão celular de 106 esporos/mL de meio; pH 7; 3 dias de cultivo; 30°C; 150 rpm. As melhores fontes de carbono e nitrogênio foram amido 0,1% (p/v) e peptona 0,1% (p/v), respectivamente. As proteases apresentaram atividade ótima em pH 7, a 50°C. Elas foram estáveis até 40°C e em pH 5 ao 9. Os íons Zn2+ e Cu2+ promoveram a maior redução da atividade e ácido iodoacético foi o inibidor de maior interferência. As enzimas coagulantes do leite foram mais ativas em pH 7, 45°C e se mantiveram estáveis em pH 5 a 9, de 25 a 55°C. Os íons Zn2+ e K+ promoveram aumento da atividade e novamente ácido iodoacético foi o inibidor de maior interferência, caracterizando as enzimas como cisteína proteases. Tais enzimas não expressaram toxicidade. A análise microbiológica está de acordo com a legislação vigente. Os queijos produzidos apresentaram aumento do conteúdo de carboidratos, proteínas, cinzas e umidade associados à concentração do basidioma adicionado na massa do queijo. O aumento da concentração do cogumelo promoveu a redução do conteúdo de lipídeos e valor energético total. Aspergillus flavo furcatis DPUA 1608 tem potencial como coagulante de fonte microbiana para aplicação na fabricação de queijo.